KR20130073401A - Substrate processing apparatus and substrate processing system - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A substrate processing device and a substrate processing system thereof are provided to improve productivity by performing an ion investigation process on a tray with more than one substrate when the tray is on a transport path and prevent substrate contamination through ion beam irradiation and vacuum pressure evaporation. CONSTITUTION: In a process chamber (100), a transport path (30) is installed to transport trays (20) with more than one substrate (10). Installed over the transport path, an ion beam irradiation unit (300) is an element in an ion beam irradiation area on the transport path in which ion beams are irradiated on the surface of the substrate when a tray enters the area. A beam blocking unit is installed under the transport path in order to keep the ion beams from directly contacting the process chamber when there is no tray in the ion beam irradiation area.

Description

기판처리장치 및 그를 가지는 기판처리시스템 {Substrate processing apparatus and substrate processing system}Substrate processing apparatus and substrate processing system having the same

본 발명은 기판처리장치 및 그를 가지는 기판처리시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 이온빔을 기판에 조사하여 기판처리를 수행하는 기판처리장치 및 그를 가지는 기판처리시스템에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a substrate processing apparatus and a substrate processing system having the same, and more particularly, to a substrate processing apparatus for performing a substrate treatment by irradiating a substrate with an ion beam and a substrate processing system having the same.

반도체, LCD패널용 유리기판, 태양전지기판 등에서 반도체영역, 즉 pn접합구조를 형성하는 방법으로서 열확산법 및 이온조사법이 있다.As a method of forming a semiconductor region, that is, a pn junction structure, in a semiconductor, a glass panel for an LCD panel, a solar cell substrate, or the like, there are a thermal diffusion method and an ion irradiation method.

그런데 열확산법에 의하여 불순물을 주입하는 경우 불순물 주입을 위한 POCl3를 증착할 때 도핑이 균일하게 이루어지지 않아 공정균일도가 낮으며, POCl3를 사용하는 경우 증착 후 기판 표면에 부산물로 형성되는 PSG막의 제거, 측면 반도체구조 제거(에지 아이솔레이션) 등 공정이 복잡하며 전체 공정시간이 길어져 생산성이 저하되는 문제점이 있다.However, in the case of implanting impurities by thermal diffusion method, the process uniformity is low because doping is not uniformly performed when depositing POCl 3 for impurity implantation.In the case of using POCl 3 , the PSG film is formed as a by-product on the substrate surface after deposition. Processes such as removal and side semiconductor structure removal (edge isolation) are complex and the overall process time is long, resulting in a decrease in productivity.

이에 반하여 이온빔을 조사하여 기판에 이온을 주입하는 이온조사법은 열확산법에 비하여 제어가 용이하며 정밀한 불순물 주입이 가능하여 최근에 많이 활용되고 있다.On the other hand, the ion irradiation method of injecting ions into a substrate by irradiating an ion beam has been widely used in recent years because it is easier to control and precisely inject impurities, compared to a thermal diffusion method.

한편 상기와 같은 기판 표면에 이온을 조사하기 위한 기판처리장치는 일반적으로 이온빔소스와, 이온빔소스에서 발생된 이온빔을 밀폐된 처리공간 내에 설치된 스테이션에 안착된 기판에 조사함으로써 기판에 이온을 조사하도록 구성된다.On the other hand, the substrate processing apparatus for irradiating ions to the substrate surface as described above is generally configured to irradiate ions to the substrate by irradiating the ion beam source and a substrate seated at a station installed in a closed processing space with the ion beam generated from the ion beam source. do.

그러나 상기와 같은 종래의 기판처리장치는 단일의 이온빔소스에 의하여 이온조사공정이 수행됨에 따라서 이온조사 패턴에 제한을 받게 되며 이온조사의 대량처리가 곤란한 문제점이 있다.However, the conventional substrate processing apparatus as described above is limited to the ion irradiation pattern as the ion irradiation process is performed by a single ion beam source, and there is a problem in that a large amount of ion irradiation is difficult to process.

또한 다양한 패턴의 이온조사공정을 수행하기 위해서는 복수의 기판처리장치에 의하여 수행되어야 하므로 그 처리가 복잡하고, 장치가 고가이며 장치가 차지하는 공간 또한 커지는 문제점이 있다.In addition, since a plurality of substrate processing apparatuses must be performed in order to perform various patterns of ion irradiation processes, the processing is complicated, the apparatus is expensive, and the space occupied by the apparatus is also large.

또한 종래의 기판처리장치는 기판이 고정된 상태에서 이온빔을 이동시키면서 이온주입이 이루어짐에 따라서 이온주입 후의 기판의 교체, 이온빔의 이동을 위한 장치 등 장치가 복잡하고 공정시간이 많이 소요됨에 따라서 생산성이 낮은 문제점이 있다.In addition, in the conventional substrate processing apparatus, as the ion implantation is performed while the ion beam is moved while the substrate is fixed, the productivity of the substrate processing apparatus is complicated and the processing time is high, such as a device for replacing the substrate after ion implantation and a device for moving the ion beam. There is a low problem.

본 발명의 목적은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 기판이 안착된 트레이를 이송시키면서 기판에 이온빔을 조사하여 이온조사공정을 수행하여 생산성을 향상시킴과 아울러, 이온빔에 의하여 공정챔버가 조사되어 증발현상에 따른 기판의 오염을 방지할 수 있는 기판처리장치, 그를 가지는 기판처리시스템을 제공하는 데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above problems, an object of the present invention is to improve the productivity by performing an ion irradiation process by irradiating an ion beam to a substrate while transferring a tray on which the substrate is seated, and the process chamber is irradiated by the ion beam to evaporate. The present invention provides a substrate processing apparatus capable of preventing contamination of a substrate due to a phenomenon, and a substrate processing system having the same.

본 발명은 상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 창출된 것으로서, 본 발명은 하나 이상의 기판이 안착된 트레이가 이송되는 이송경로가 설치된 공정챔버와; 상기 이송경로에 설정된 이온빔조사영역으로 이온빔소스에서 발생된 이온빔을 조사하여 상기 이온빔조사영역에 위치되었을 때 기판표면에 이온빔이 조사되도록 상기 이송경로의 상측에 설치된 이온빔조사부와; 상기 이송경로의 하측에 설치되며 상기 트레이가 상기 이온빔조사영역에 위치되지 않을 때 상기 공정챔버에 이온빔이 직접 조사되는 것을 방지하는 빔차단부를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치를 개시한다.The present invention has been created in order to achieve the object of the present invention as described above, the present invention comprises a process chamber is provided with a transport path for transporting the tray on which at least one substrate is seated; An ion beam irradiation unit disposed above the transport path to irradiate an ion beam generated from an ion beam source to the ion beam irradiation area set in the transport path and to irradiate an ion beam onto a surface of a substrate when positioned in the ion beam irradiation area; Disclosed is a substrate treating apparatus provided below the transfer path and including a beam blocking unit for preventing an ion beam from being directly irradiated to the process chamber when the tray is not located in the ion beam irradiation area.

상기 빔차단부는 단일의 부재에 의하여 구성될 수 있다.The beam blocking unit may be configured by a single member.

상기 빔차단부는 상기 공정챔버의 내측 저면을 복개하도록 복수개로 차단부재들로 설치되며, 상기 복수의 차단부재들이 연결되는 부분을 통하여 상기 챔버본체가 이온빔에 노출되는 것을 방지하기 위하여, 상기 복수의 차단부재들은 결합되는 차단부재와 연결되는 부분에서 단차가 형성될 수 있다.The beam blocking unit is provided with a plurality of blocking members to cover the inner bottom surface of the process chamber, and the plurality of blocking blocks to prevent the chamber body from being exposed to the ion beam through a portion to which the plurality of blocking members are connected. Steps may be formed in the portion connected to the blocking member is coupled to the member.

상기 빔차단부는 이온빔이 조사되는 하나 이상의 상판부와, 상기 상판부의 저면에 결합되어 상기 상판부를 냉각시키는 하나 이상의 냉각부를 포함할 수 있다.The beam blocking unit may include at least one top plate to which an ion beam is irradiated, and at least one cooling unit coupled to a bottom surface of the top plate to cool the top plate.

상기 상판부는 금속재질의 모재와, 상기 모재 상에 형성되는 비금속층과; 상기 비금속층 상에 코팅되는 전기전도성 재질의 코팅층을 포함할 수 있다.The upper plate portion is a base metal material and a non-metal layer formed on the base material; It may include a coating layer of an electrically conductive material coated on the non-metal layer.

상기 상판부는 그래파이트 및 SiC 중 어느 하나의 재질을 가질 수 있다.The upper plate may have any one material of graphite and SiC.

상기 상판부는 상기 Si를 포함하는 코팅물질에 의하여 코팅될 수 있다.The upper plate may be coated by a coating material including the Si.

상기 상판부는 상기 냉각부의 상면을 복개하도록 복수개로 설치되며, 상기 복수의 상판부들이 연결되는 부분을 통하여 상기 냉각부로 이온빔이 노출되는 것을 방지하기 위하여, 상기 복수의 상판부들은 결합되는 상판부와 연결되는 부분에서 단차가 형성될 수 있다.The top plate is provided in plural to cover the top surface of the cooling unit, and in order to prevent the ion beam from being exposed to the cooling unit through the portion where the plurality of top plates are connected, the plurality of top plates are connected to the top plate to which they are coupled. Steps may be formed.

상기 상판부는 관통홀이 형성되어 볼트에 의하여 상기 냉각부와 결합되며, 상기 볼트가 상측으로 노출되는 것을 방지하기 위하여 상판부와 동일한 재질의 캡부에 의하여 상기 관통홀이 복개될 수 있다.The upper plate portion is formed with a through hole is coupled to the cooling portion by a bolt, the through hole may be covered by a cap portion of the same material as the upper plate portion in order to prevent the bolt is exposed to the upper side.

상기 이온빔조사부와 상기 이송경로 사이에 설치되어 이온빔의 일부가 기판의 표면에 조사되도록 하나 이상의 홀이 형성된 마스크가 추가로 설치될 수 있다.A mask may be additionally provided between the ion beam irradiator and the transfer path, the mask having one or more holes formed to irradiate a portion of the ion beam onto the surface of the substrate.

상기 빔차단부는 상기 이송경로와 상기 공정챔버의 내측 저면 사이에 설치되거나, 상기 공정챔버의 내측 저면에 설치될 수 있다.The beam blocking unit may be installed between the transfer path and the inner bottom surface of the process chamber or may be installed on the inner bottom surface of the process chamber.

상기 빔차단부는 상기 이온빔이 조사되는 영역보다 더 큰 상면을 가질 수 있다.The beam blocking unit may have a larger top surface than an area to which the ion beam is irradiated.

상기 빔차단부의 상면은 조사되는 이온빔을 산란시키기 위하여 다수의 요철이 형성될 수 있다.A plurality of irregularities may be formed on the upper surface of the beam blocking unit to scatter the irradiated ion beam.

상기 빔차단부는 상기 공정챔버의 저면의 적어도 일부를 형성하거나, 상기 공정챔버의 저면을 이루는 벽체의 적어도 일부를 형성할 수 있다.The beam blocking unit may form at least a portion of a bottom surface of the process chamber or at least a portion of a wall forming a bottom surface of the process chamber.

본 발명은 또한 상기와 같은 구성을 가지는 기판처리장치를 포함하는 공정모듈과; 상기 공정모듈의 일측에 결합되며 내부압력이 대기압 및 진공압으로 교번하여 변환되어 외부로부터 하나 이상의 기판이 안착된 트레이를 전달받아 상기 공정모듈로 트레이를 전달하는 로드락모듈과; 상기 공정모듈의 타측과 결합되며 내부압력이 대기압 및 진공압으로 교번하여 변환되어 상기 공정모듈로부터 트레이를 전달받아 외부로 배출하는 언로드락모듈을 포함하는 기판처리시스템을 개시한다.The present invention also comprises a process module comprising a substrate processing apparatus having the above configuration; A load lock module coupled to one side of the process module, the internal pressure being alternately converted into atmospheric pressure and vacuum pressure, and receiving a tray on which at least one substrate is seated from the outside to transfer the tray to the process module; Disclosed is a substrate processing system including an unload lock module coupled to the other side of the process module and having an internal pressure alternately converted into atmospheric pressure and vacuum pressure to receive a tray from the process module and discharge the tray to the outside.

본 발명에 따른 기판처리장치 및 그를 가지는 기판처리시스템은 하나 이상의 기판이 안착된 트레이를 이송시키면서 기판에 대한 이온조사공정을 수행하여 생산성을 향상시킴과 아울러, 이온빔이 챔버의 내벽, 특히 저면에 직접 조사되는 것을 방지하는 빔차단부를 추가로 설치함으로써, 이온빔이 조사되는 영역에서 트레이가 존재하지 않을 때 이온빔의 조사에 의하여 진공압 하에서의 증발에 의한 기판오염 등을 방지할 수 있는 이점이 있다.The substrate processing apparatus and substrate processing system having the same according to the present invention improve the productivity by carrying out an ion irradiation process on a substrate while transferring a tray on which one or more substrates are seated, and the ion beam is directly directed to the inner wall of the chamber, especially the bottom surface. By additionally providing a beam shield to prevent irradiation, there is an advantage in that substrate contamination due to evaporation under vacuum pressure can be prevented by irradiation of the ion beam when there is no tray in the region where the ion beam is irradiated.

이에 또한 본 발명에 따른 기판처리장치 및 그를 가지는 기판처리시스템은 이온빔으로부터 공정챔버를 보호하여 공정챔버에 대한 수명을 늘리며 유지 및 보수비용을 현저히 절감하여 장비의 전체 비용을 절감할 수 있는 이점이 있다.In addition, the substrate processing apparatus and the substrate processing system having the same according to the present invention have the advantage of protecting the process chamber from the ion beam to increase the life of the process chamber and significantly reduce the maintenance and repair costs, thereby reducing the overall cost of the equipment. .

도 1은 본 발명에 따른 기판처리시스템을 보여주는 개념도이다.
도 2는 도 1의 기판처리장치의 공정챔버 내에서 트레이의 이동을 보여주는 일부 평면도이다.
도 3은 도 1의 기판처리장치의 공정챔버 내에 설치된 빔차단부의 일예를 보여주는 평면도이다.
도 4a 및 도 4b는 각각 도 3에서 Ⅳ-Ⅳ방향 및 B-B 방향의 단면을 보여주는 단면도들이다.1 is a conceptual diagram illustrating a substrate processing system according to the present invention.
2 is a partial plan view illustrating movement of a tray in a process chamber of the substrate processing apparatus of FIG. 1.
3 is a plan view illustrating an example of a beam blocking unit installed in a process chamber of the substrate processing apparatus of FIG. 1.
4A and 4B are cross-sectional views showing cross-sections in directions IV-IV and BB in FIG. 3, respectively.

이하 본 발명에 따른 기판처리장치 및 그를 가지는 기판처리시스템에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a substrate processing apparatus and a substrate processing system having the same according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명에 따른 기판처리시스템은 도 1에 도시된 바와 같이, 공정모듈(1)과; 공정모듈(1)의 일측에 결합되는 로드락모듈(2)과; 공정모듈(1)의 타측에 결합되는 언로드락모듈(3)을 포함한다.Substrate processing system according to the present invention, as shown in Figure 1, the process module (1); A load lock module 2 coupled to one side of the process module 1; Unload lock module 3 is coupled to the other side of the process module (1).

상기 공정모듈(1)은 후술하는 기판처리장치를 포함하는 구성으로서 기판에 대한 이온조사공정을 수행하는 구성으로서 다양한 구성이 가능하다.The process module 1 includes a substrate processing apparatus to be described later, and may be configured in various ways as a configuration for performing an ion irradiation process on a substrate.

상기 로드락모듈(2)은 공정모듈(1)의 일측에 결합되며 내부압력이 대기압 및 진공압으로 교번하여 변환되어 외부로부터 하나 이상의 기판(10)이 안착된 트레이(20)를 전달받아 공정모듈(1)로 트레이(20)를 전달하는 구성으로서 다양한 구성이 가능하다.The load lock module 2 is coupled to one side of the process module 1 and the internal pressure is alternately converted into atmospheric pressure and vacuum pressure to receive a tray 20 on which one or more substrates 10 are seated from the outside. Various configurations are possible as the configuration for transferring the tray 20 to (1).

상기 언로드락모듈(3)은 공정모듈(1)의 타측에 결합되며 내부압력이 대기압 및 진공압으로 교번하여 변환되어 공정모듈(1)로부터 트레이(20)를 전달받아 외부로 배출하는 구성으로서 다양한 구성이 가능하다.The unload lock module 3 is coupled to the other side of the process module 1 and the internal pressure is alternately converted into atmospheric pressure and vacuum pressure to receive the tray 20 from the process module 1 and discharged to the outside as various Configuration is possible.

상기 언로드락모듈(3)은 공정을 마친 트레이(20)를 외부로 배출하기 위하여 압력변환 이외에, 공정모듈(1)에서 공정모듈(1)에서 전달된 트레이(20)에 안착된 기판(10)을 냉각시키는 냉각장치가 추가로 설치될 수 있다.The unload lock module 3 has a substrate 10 seated on the tray 20 transferred from the process module 1 to the process module 1 in addition to the pressure conversion in order to discharge the finished tray 20 to the outside. Cooling apparatus for cooling the can be further installed.

한편 상기 공정모듈(1)에서 이온이 주입된 기판은 불순물 주입공정의 완성을 위하여 열처리를 요하는바, 언로드락모듈(3)에 결합되며 언로드락모듈(3)로부터 전달받은 트레이(20) 상의 기판(10)을 열처리하는 열처리모듈(미도시)가 추가로 설치될 수 있다.On the other hand, the substrate implanted with ions in the process module 1 requires heat treatment to complete the impurity implantation process, which is coupled to the unload lock module 3 and on the tray 20 received from the unload lock module 3. A heat treatment module (not shown) for heat treating the substrate 10 may be additionally installed.

상기 열처리모듈은 공정모듈(1)에서 이온주입이 완료된 기판(10)이 적재된 트레이(20)를 언로드락모듈(3)로부터 전달받아 열처리를 수행하는 구성으로서 다양한 구성이 가능하다.The heat treatment module is configured to receive a tray 20 loaded with the substrate 10 on which the ion implantation is completed in the process module 1 from the unload lock module 3 to perform heat treatment.

상기 열처리모듈에 의하여 수행되는 열처리는 이온주입 후의 기판(10)에 대하여 요구되는 조건에 따라서 온도, 압력, 열처리시간 등이 결정된다.In the heat treatment performed by the heat treatment module, temperature, pressure, heat treatment time, and the like are determined according to a condition required for the substrate 10 after ion implantation.

한편 상기 로드락모듈(2)과 공정모듈(1) 사이, 공정모듈(1)과 언로드락모듈(3) 사이 각각에는 이송되는 트레이(20)를 임시로 저장하며 내부압력이 대기압과 공정모듈(1)의 공정압 사이의 압력으로 유지되는 버퍼모듈(제1버퍼모듈 및 제2버퍼모듈)이 추가로 설치될 수 있다.Meanwhile, between the load lock module 2 and the process module 1, and between the process module 1 and the unload lock module 3, the tray 20 to be transferred is temporarily stored, and the internal pressure is the atmospheric pressure and the process module ( A buffer module (first buffer module and second buffer module) maintained at a pressure between the process pressures of 1) may be additionally installed.

상기 제1버퍼모듈은 내부압력이 대기압과 공정모듈(1)의 공정압 사이, 예를 들면 공정모듈(1)의 공정압을 유지한 상태로 로드락모듈(2)로부터 트레이(20)를 전달받아 임시로 저장하는 구성이며, 제2버퍼모듈은 대기압과 공정모듈(1)의 공정압 사이, 예를 들면 공정모듈(1)의 공정압을 유지한 상태로 언로드락모듈(3)로 트레이를 전달하는 구성으로서 다양한 구성이 가능하다.The first buffer module transfers the tray 20 from the load lock module 2 while the internal pressure maintains the atmospheric pressure between the process pressure of the process module 1, for example, the process pressure of the process module 1. And the second buffer module is configured to temporarily store the tray between the atmospheric pressure and the process pressure of the process module 1, for example, while maintaining the process pressure of the process module 1 with the unload lock module 3. Various configurations are possible as the configuration to deliver.

특히 상기 제1버퍼모듈 및 제2버퍼모듈은 각각 로드락모듈(2) 및 언로드락모듈(3)에서의 압력변환 및 트레이교환이 늦어지게 되면 공정모듈이 공정수행없이 대기하는 등 전체 공정이 지체되는 것을 방지할 수 있다.In particular, when the first buffer module and the second buffer module are delayed in pressure conversion and tray replacement in the load lock module 2 and the unload lock module 3, the entire process is delayed. Can be prevented.

한편 상기 로드락모듈(2) 및 언로드락모듈(3), 제1버퍼모듈 및 제2버퍼모듈이 설치된 경우 로드락모듈(2), 언로드락모듈(3), 제1버퍼모듈 및 제2버퍼모듈(열처리모듈도 마찬가지임)에는 트레이(20)의 저면 일부를 지지하여 회전에 의하여 트레이(20)를 이동시키는 복수의 이송롤러(31)들과, 이송롤러(31)들 중 적어도 일부를 회전구동하기 위한 회전구동부(미도시)가 설치될 수 있다.Meanwhile, when the load lock module 2, the unload lock module 3, the first buffer module and the second buffer module are installed, the load lock module 2, the unload lock module 3, the first buffer module and the second buffer are installed. A plurality of feed rollers 31 for supporting a portion of the bottom surface of the tray 20 to move the tray 20 by rotation and supporting at least a portion of the feed rollers 31 are rotated in the module (the same applies to the heat treatment module). Rotation driving unit (not shown) for driving may be installed.

한편 도 1에서 설명하지 않은 도면부호 510, 520, 530 및 540는 각각 각 게이트를 개폐하기 위한 게이트밸브를 가리킨다.Meanwhile, reference numerals 510, 520, 530, and 540 not described in FIG. 1 indicate gate valves for opening and closing respective gates, respectively.

이하 본 발명에 따른 기판처리장치에 관하여 상세히 설명한다.Hereinafter, a substrate processing apparatus according to the present invention will be described in detail.

본 발명에 따른 기판처리장치는 도 1 내지 도 4b에 도시된 바와 같이, 하나 이상의 기판(10)이 안착된 트레이(20)가 이송되는 이송경로(30)가 설치된 공정챔버(100)와; 이송경로(30) 상에 설치된 이온빔조사영역으로 이온빔소스(미도시)에서 발생된 이온빔을 조사하여 트레이(20)가 이온빔조사영역에 위치되었을 때 기판표면에 이온빔이 조사되도록 이송경로(30)의 상측에 설치된 이온빔조사부(300)와; 이송경로(30)의 하측에 설치되어 공정챔버(100)에 이온빔이 직접 조사되는 것을 방지하는 빔차단부(400)을 포함한다.1 to 4B, the substrate processing apparatus according to the present invention includes: a process chamber 100 in which a transfer path 30 to which a tray 20 on which one or more substrates 10 are seated is transferred is installed; Irradiating the ion beam generated from the ion beam source (not shown) to the ion beam irradiation area provided on the transport path 30 so that the ion beam is irradiated on the surface of the substrate when the tray 20 is located in the ion beam irradiation area. An ion beam irradiator 300 disposed above; It is installed on the lower side of the transfer path 30 includes a beam blocking unit 400 to prevent the ion chamber is directly irradiated to the process chamber (100).

여기서 처리대상인 기판(10)은 반도체기판, LCD패널용 유리기판은 물론 태양전지용 기판이 될 수 있다.The substrate 10 to be treated may be a semiconductor substrate, a glass substrate for an LCD panel, or a solar cell substrate.

특히 본 발명에 따른 기판처리장치의 기판처리대상인 기판(10)은 태양전지용 실리콘 기판이 바람직하며, 이때 상기 이온조사부(300)에 의하여 조사되는 이온은 기판(10)의 표면에 하나 이상의 반도체영역을 형성하는 이온이 될 수 있다.In particular, the substrate 10 of the substrate treating apparatus according to the present invention is preferably a silicon substrate for a solar cell, wherein the ions irradiated by the ion irradiating unit 300 have one or more semiconductor regions on the surface of the substrate 10. It can be an ion to form.

또한 상기 기판처리대상이 태양전지용 실리콘 기판인 경우, 기판(10) 표면에 형성되는 반도체영역은 선택적 에미터(Selective Emitter)이거나, IBC를 형성하는 n형 반도체영역 및 p형 반도체영역이 될 수 있다.In addition, when the substrate processing target is a silicon substrate for a solar cell, the semiconductor region formed on the surface of the substrate 10 may be a selective emitter or an n-type semiconductor region and a p-type semiconductor region forming an IBC. .

상기 트레이(20)는 하나 이상의 기판(10)을 적재하여 이송하기 위한 구성으로서 다양한 구성이 가능하다.The tray 20 is a configuration for loading and transporting one or more substrates 10 may be various configurations.

일예로서, 상기 트레이(20)는 기판(10)을 안정적으로 지지할 수 있는 재질이면 어떠한 구성도 가능하다.As an example, the tray 20 may have any configuration as long as it is a material capable of stably supporting the substrate 10.

일예로서, 상기 트레이(20)는 기판(10)을 안정적으로 지지할 수 있는 재질이면 어떠한 구성도 가능하며, 평면형상이 직사각형 형상을 가질 수 있는데, 이때 기판(10)들은 직사각형의 n×m의 배열로 배치될 수 있다.As an example, the tray 20 may have any configuration as long as it is a material capable of stably supporting the substrate 10. The tray 20 may have a rectangular shape, wherein the substrates 10 may have a rectangular shape of n × m. Can be arranged in an array.

상기 공정챔버(100)는 이온빔조사부(300)를 통하여 기판(10)에 이온이 주입될 수 있는 환경 및 트레이(20)의 이송경로(30)를 형성하기 위한 구성으로서 다양한 구성이 가능하다.The process chamber 100 may be configured to form an environment in which ions may be injected into the substrate 10 through the ion beam irradiator 300 and a transfer path 30 of the tray 20.

상기 공정챔버(100)는 일예로서, 서로 착탈가능하게 결합되어 밀폐된 처리공간(S)을 형성하는 챔버본체(110) 및 상부리드(120)를 포함하여 구성될 수 있다.For example, the process chamber 100 may include a chamber body 110 and an upper lead 120 that are detachably coupled to each other to form a closed processing space S.

상기 챔버본체(110)에는 트레이(20)의 입출을 위한 하나 이상의 게이트(111, 112)가 형성될 수 있으며, 처리공간(S) 내의 배기 및 압력제어를 위하여 배기시스템과 연결될 수 있다. 여기서 상기 제1게이트(111)는 이송경로(30)의 일단에 트레이(20)가 도입되도록 형성되고 제2게이트(112)는 이송경로(30)의 타단에 트레이(20)가 배출되도록 형성된다.One or more gates 111 and 112 for entering and exiting the tray 20 may be formed in the chamber body 110, and may be connected to an exhaust system for exhaust and pressure control in the processing space S. Here, the first gate 111 is formed such that the tray 20 is introduced into one end of the transport path 30, and the second gate 112 is formed such that the tray 20 is discharged from the other end of the transport path 30. .

한편 상기 챔버본체(110)에 설치되는 이송경로(30)는 트레이(20)의 이동을 구성으로서 공정챔버(100) 내에서 트레이(20)를 이송할 수 있는 구성이면 어떠한 구성도 가능하다.Meanwhile, the transfer path 30 installed in the chamber body 110 may have any configuration as long as the tray 20 can be transferred within the process chamber 100 by using the movement of the tray 20.

상기 이송경로(30)는 도 1에 도시된 바와 같이, 챔버본체(110)에 형성된 제1게이트(111) 및 제2게이트(112)를 따라서 트레이(20)가 이송되도록 구성될 수 있으며, 일예로서, 제1게이트(111) 및 제2게이트(112) 사이에 배치되어 트레이(20)의 저면 일부를 지지하여 회전에 의하여 트레이(20)를 이동시키는 복수의 이송롤러(31)들과, 이송롤러(31)들 중 적어도 일부를 회전구동하기 위한 회전구동부(미도시)를 포함하여 구성될 수 있다.As shown in FIG. 1, the transfer path 30 may be configured such that the tray 20 is transferred along the first gate 111 and the second gate 112 formed in the chamber body 110. And a plurality of feed rollers 31 disposed between the first gate 111 and the second gate 112 to support a portion of the bottom surface of the tray 20 to move the tray 20 by rotation. It may be configured to include a rotary drive unit (not shown) for rotating at least a portion of the rollers 31.

여기서 상기 이송경로(30)는 공정챔버(100) 내에서의 트레이(20)의 이송경로를 의미하며 롤러 등 일부 구성만이 물리적 구성이며 반드시 모두가 물리적 구성일 필요는 없다.Here, the transfer path 30 refers to the transfer path of the tray 20 in the process chamber 100. Only some components such as rollers are physical configurations and not necessarily all physical configurations.

그리고 상기 이송경로(30)는 트레이(20)이가 특정 위치에 위치될 때 안착된 기판(10)에 이온빔이 조사되는 이온빔조사영역이 설정된다.In addition, the transfer path 30 is an ion beam irradiation area in which the ion beam is irradiated to the substrate 10 seated when the tray 20 is located at a specific position.

상기 이온빔소스는 이온화될 가스를 이온화하여 이온 빔을 형성하는 구성으로서 다양한 구성이 가능하다. 여기서 상기 이온빔소스는 이온화될 가스를 지속적으로 공급받을 수 있도록 가스공급장치와 연결될 수 있다.The ion beam source is configured to form an ion beam by ionizing a gas to be ionized, and various configurations are possible. The ion beam source may be connected to a gas supply device so that the gas to be ionized can be continuously supplied.

상기 이온빔조사부(300)는 이온빔소스와 연결되어 이송경로(30)를 따라서 이송되는 기판(10) 표면에 이온빔소스에서 발생된 이온빔이 조사되도록 공정챔버(100)의 처리공간(S) 내에서 이송경로(30)의 상측에 설치된다.The ion beam irradiation unit 300 is transported in the processing space S of the process chamber 100 so that the ion beam generated from the ion beam source is irradiated onto the surface of the substrate 10 connected to the ion beam source and transported along the transport path 30. It is provided above the path 30.

특히 상기 이온빔조사부(300)는 이온빔소스에서 발생된 이온빔을 유도함과 아울러 이온빔의 강도 및 농도를 제어하여 기판(10) 표면에 이온 주입에 적합한 조사영역을 이송되는 기판(10) 표면에 형성한다.In particular, the ion beam irradiation unit 300 induces the ion beam generated from the ion beam source and controls the intensity and concentration of the ion beam to form the irradiation region suitable for ion implantation on the surface of the substrate 10 to be transported.

여기서 상기 이온빔조사부(300)는 이송경로(30) 전체에 걸쳐 이온빔이 조사되기보다는 일부 영역, 즉 이온빔조사영역에서만 이온빔이 조사되도록 구성된다. The ion beam irradiator 300 is configured such that the ion beam is irradiated only in a partial region, that is, the ion beam irradiated region, rather than irradiated with the ion beam over the entire transport path 30.

한편 상기 공정챔버(100)는 이온빔의 조사경로, 즉 이온빔조사부(300) 및 트레이(20)의 이송경로(30) 사이에 설치되어 이온빔의 일부가 기판의 표면에 조사되도록 하나 이상의 홀이 형성된 마스크(310)가 추가로 설치될 수 있다.On the other hand, the process chamber 100 is provided between the irradiation path of the ion beam, that is, the ion beam irradiation unit 300 and the transfer path 30 of the tray 20, the mask in which at least one hole is formed so that a portion of the ion beam is irradiated on the surface of the substrate 310 may be additionally installed.

상기 마스크(310)는 이온빔이 조사되는 조사경로에 설치되어 일부영역에서 이온빔이 조사되는 것을 차단하여, 기판(10) 표면 중 적어도 일부 영역에만 이온이 주입되도록 하는 구성으로서 다양한 구성이 가능하다.The mask 310 is installed in the irradiation path to the ion beam is irradiated to block the ion beam is irradiated in a portion of the area, so that the ion is implanted only in at least a portion of the surface of the substrate 10 can be configured in various ways.

일예로서, 상기 마스크(310)는 기판(10) 표면에서 이온이 조사될 일부 영역에 대응되는 부분만 개방되도록 형성된 하나 이상의 개방부(311)를 포함할 수 있다.As an example, the mask 310 may include one or more openings 311 formed to open only a portion corresponding to a portion of the substrate 10 to be irradiated with ions.

그리고 상기 마스크(310)의 재질은 이온빔이 지속적으로 조사됨을 고려하여 안정적이고 내열성 있는 그래파이트와 같은 재질의 사용이 바람직하다.In addition, the material of the mask 310 is preferably a stable and heat-resistant material such as graphite in consideration of the ion beam is continuously irradiated.

또한 상기 마스크(310)는 공정챔버(100)에 설치된 지지프레임(340)에 의하여 지지되어 설치될 수 있다.In addition, the mask 310 may be supported and installed by the support frame 340 installed in the process chamber 100.

한편 본 발명에 따른 기판처리장치에 있어서, 이송경로(30) 중 이온빔조사영역에서의 트레이(20) 유무에 관계없이 이온빔은 지속적으로 조사된다.On the other hand, in the substrate processing apparatus according to the present invention, the ion beam is continuously irradiated regardless of the presence or absence of the tray 20 in the ion beam irradiation area of the transfer path 30.

이때 상기 이온빔조사영역에 트레이(20)가 존재하는 경우 기판(10)에 대한 이온빔 조사공정이 이루어져 문제가 없으나, 트레이(20)가 존재하지 않는 경우 이송경로(30)를 지나 공정챔버(100)의 내벽에 조사된다.In this case, when the tray 20 exists in the ion beam irradiation area, there is no problem because an ion beam irradiation process is performed on the substrate 10, but when the tray 20 does not exist, the process chamber 100 passes through the transfer path 30. Is irradiated on the inner wall of the.

그리고 상기 공정챔버(100)는 고온의 이온빔이 내벽에 직접 조사되었을 때 공정챔버(100)의 과열에 따른 공정에 대한 영향, 공정챔버(100)의 변형, 진공압 하에서의 공정챔버(100)의 증발현상에 의하여 기판표면오염을 발생시키는 등 공정을 불안정하게 하거나, 공정챔버(100)를 손상시켜 공정챔버(100)의 수명을 단축시키거나 유지보수가 필요하는 등의 문제점을 야기한다.In addition, the process chamber 100 has an effect on the process caused by overheating of the process chamber 100 when the high temperature ion beam is directly irradiated on the inner wall, deformation of the process chamber 100, and evaporation of the process chamber 100 under vacuum pressure. This causes problems such as unstable process such as surface contamination of the substrate, damage to the process chamber 100, shortening the life of the process chamber 100, or requiring maintenance.

따라서 본 발명에 따른 기판처리장치는 이온빔이 공정챔버(100)에 직접 조사되는 것을 방지하는 빔차단부(400)를 추가로 포함하는 것을 특징으로 한다.Therefore, the substrate processing apparatus according to the present invention is characterized in that it further comprises a beam blocking unit 400 to prevent the ion beam is directly irradiated to the process chamber (100).

그리고 상기 빔차단부(400)는 이송경로(30)의 하측에 설치되어 이온빔이 공정챔버(100)에 직접 조사되는 것을 방지하는 구성으로서, 이송경로(30)와 공정챔버(100)의 내측 저면 사이에 설치되거나, 도 1에 도시된 바와 같이, 공정챔버(100)의 내측 저면에 설치될 수 있다.In addition, the beam blocking unit 400 is installed under the transfer path 30 to prevent the ion beam from being directly irradiated to the process chamber 100. The inner path of the transfer path 30 and the process chamber 100 is prevented. It may be installed between, or as shown in Figure 1, may be installed on the inner bottom surface of the process chamber 100.

이때 상기 빔차단부(400)는 이송경로(30)의 하측에 설치되어 공정챔버(100)에 이온빔이 직접 조사되는 것을 방지할 수 있는 구성이면 어떠한 구성도 가능하다.In this case, the beam blocking unit 400 may be installed at the lower side of the transfer path 30 so as to prevent any direct irradiation of the ion beam to the process chamber 100.

그리고 상기 빔차단부(400)는 공정챔버(100)에 조사되는 것을 충분히 방지하기 위하여 이온빔이 조사되는 영역보다 더 큰 상면을 가지는 것이 바람직하다.In addition, the beam blocking unit 400 preferably has a larger top surface than the region to which the ion beam is irradiated in order to sufficiently prevent the irradiation to the process chamber 100.

또한 상기 빔차단부(400)의 상면은 도 1, 도 3 및 도 4b에 도시된 바와 같이, 조사되는 이온빔을 산란시키기 위하여 다수의 요철(413)이 형성될 수 있다.In addition, as illustrated in FIGS. 1, 3, and 4B, the upper surface of the beam blocking unit 400 may be provided with a plurality of irregularities 413 to scatter the irradiated ion beam.

상기 복수의 요철(413)들은 빔차단부(400)에 조사되는 이온빔을 산란시켜 이온빔 조사에 따른 빔차단부(400)의 온도상승을 최소화하고 증발효과를 억제할 수 있다.The irregularities 413 may scatter the ion beam irradiated to the beam blocking unit 400 to minimize the temperature rise of the beam blocking unit 400 according to the ion beam irradiation and to suppress the evaporation effect.

상기 복수의 요철(413)은 이온빔을 산란시킬 수 있는 구성이면 어떠한 구성도 가능하며, 그 상단이 평면형상이 직사각형인 빔차단부(400)에서 일변과 평행하게 직선형상을 이루거나, 원뿔, 각뿔, 원뿔대, 각뿔대, 반구형 등 다양한 형상을 가질 수 있다.The concave-convex 413 may have any configuration as long as the concave-convex 413 can scatter the ion beam. It may have a variety of shapes, such as a truncated cone, a truncated cone, and a hemispherical shape.

예를 들면 상기 복수의 요철(413)은 도 4b에 도시된 바와 같이, 피라미드 형상을 가질 수 있다.For example, the plurality of recesses and protrusions 413 may have a pyramid shape, as shown in FIG. 4B.

아울러, 상기 복수의 요철(413)의 상단이 평면형상이 직사각형인 빔차단부(400)에서 일변과 평행하게 직선형상을 이룰 때 트레이(20)의 진행방향과 평행하거나 수직으로 형성되거나 사선으로 형성되는 등 다양한 형상이 가능함을 물론이다.In addition, when the upper end of the plurality of concave-convex 413 forms a straight line parallel to one side in the beam blocking portion 400 having a rectangular planar shape, it is formed in parallel or perpendicular to the traveling direction of the tray 20 or formed diagonally. Of course, various shapes, such as being possible.

그리고 상기 빔차단부(400)는 공정챔버(100)의 내측 저면에서 이온빔이 조사되는 영역에 별도의 부재로 설치되거나, 이온빔에 강하거나 고온에 강한 물성으로 일부가 개질되거나, 이온빔에 강하거나 고온에 강한 물성을 가지는 물질로 코팅되는 등 다양한 구성이 가능하다.In addition, the beam blocking unit 400 may be installed as a separate member in a region where the ion beam is irradiated from the inner bottom surface of the process chamber 100, or may be partially modified to have strong properties for the ion beam or high temperature, or strong or high temperature for the ion beam. Various configurations are possible, such as coating with a material having strong physical properties.

보다 구체적인 예로서, 상기 빔차단부(400)는 단일의 부재에 의하여 구성되거나, 도 2 내지 도 4b에 도시된 바와 같이, 이온빔이 조사되는 하나 이상의 상판부(410)와, 상판부(410)의 저면에 결합되어 상판부(410)를 냉각시키는 하나 이상의 냉각부(420)를 포함할 수 있다.As a more specific example, the beam blocking unit 400 may be constituted by a single member, or as illustrated in FIGS. 2 to 4B, at least one top plate 410 to which the ion beam is irradiated, and a bottom surface of the top plate 410. It may include one or more cooling unit 420 is coupled to the cooling of the upper plate portion 410.

상기 상판부(410)는 조사되는 이온빔이 1차로 조사되는 상면을 구성하며, 그래파이트, SiC 등 이온빔에 강한 재질이 사용됨이 바람직하다. 여기서 상기 상판부(410)는 금속재질보다는 비금속재질의 사용이 보다 바람직하다.The upper plate portion 410 constitutes an upper surface to which the ion beam to be irradiated is primarily irradiated, and a material resistant to ion beams such as graphite and SiC is preferably used. Here, the upper plate portion 410 is more preferably using a non-metal material rather than a metal material.

예를 들면 상기 상판부(410)는 알루미늄, 알루미늄합금 등의 금속재질의 모재(미도시)와, 모재 상에 형성되는 비금속층과; 비금속층 상에 코팅되며 전기전도성 재질의 코팅층을 포함할 수 있다. 여기서 상기 모재는 비금속재질의 사용도 가능하며, 전기전도성 재질의 코팅층은 Si를 포함하는 물질이 바람직하다. For example, the upper plate part 410 may include a base material (not shown) made of metal such as aluminum and an aluminum alloy, and a nonmetal layer formed on the base material; And may include a coating layer of an electrically conductive material coated on the non-metallic layer. Here, the base material may be made of a non-metallic material, and the coating layer of the electrically conductive material is preferably a material containing Si.

또한 상기 상판부(410)는 그래파이트 및 SiC 중 어느 하나의 재질을 가질 수도 있다. 이때 상기 상판부(410)는 Si를 포함하는 코팅물질에 의하여 코팅됨이 바람직하다.In addition, the upper plate portion 410 may have any one material of graphite and SiC. At this time, the upper plate portion 410 is preferably coated by a coating material containing Si.

한편 상기 상판부(410)는 후술하는 냉각부(420)와는 별도의 부재로 구성되어, 냉각부(420) 상에 아무런 결합없이 놓이거나, 볼팅, 용접 등 기계적으로 결합되는 등 냉각부(420)와 다양한 형태로 결합될 수 있다.On the other hand, the upper plate portion 410 is composed of a separate member from the cooling unit 420 to be described later, the cooling unit 420, such as placed on the cooling unit 420 without any coupling, or mechanically coupled, such as bolting, welding and the like It can be combined in various forms.

여기서 상기 상판부(410)와 냉각부(420)가 결합될 때, 상기 상판부(410)는 그 저면 가장자리에서 하측으로 연장되어 냉각부(420)의 측면을 감싸도록 연장부가 형성되고, 볼트가 연장부를 측면에서 관통하여 상판부(410)와 냉각부(420)가 결합시킬 수 있다.Here, when the upper plate portion 410 and the cooling unit 420 is coupled, the upper plate portion 410 is extended to the lower side from the bottom edge to form an extension to surround the side of the cooling unit 420, the bolt is an extension portion The upper plate 410 and the cooling unit 420 may be coupled to penetrate through the side surface.

상기와 같이 상판부(410)의 연장부의 측면을 통하여 상판부(410)와 냉각부(420)가 결합되면 상판부(410)와 냉각부(420)의 결합을 위한 볼트가 이온빔에 노출되지 않게 된다. 여기서 볼트가 이온빔에 노출되는 경우 금속재질의 볼트에 증발(evaporation)현상이 발생하여 기판(10)을 오염시킬 수 있는 문제점이 있다.When the upper plate 410 and the cooling unit 420 are coupled through the side of the extension of the upper plate 410 as described above, the bolt for coupling the upper plate 410 and the cooling unit 420 is not exposed to the ion beam. Here, when the bolt is exposed to the ion beam, there is a problem that evaporation occurs in the bolt of the metal material and contaminates the substrate 10.

한편 상기 상판부(410) 및 냉각부(420)는 다양한 형태로 결합이 가능한바, 그 견고한 결합을 위하여 상판부(410) 및 냉각부(420)는 볼트에 의하여 결합됨과 아울러, 볼트가 상측으로 노출되지 않도록 캡부에 의하여 복개될 수 있다.Meanwhile, the upper plate part 410 and the cooling part 420 can be combined in various forms, and the upper plate part 410 and the cooling part 420 are coupled by bolts and the bolts are not exposed to the upper side for the firm coupling. So that it can be covered by the cap.

즉, 상기 상판부(410)는 도 3, 도 4a 및 도 4b에 도시된 바와 같이, 관통홀(414)이 형성되어 볼트(430)에 의하여 냉각부(420)와 결합되며, 볼트(430)가 상측으로 노출되는 것을 방지하기 위하여 상판부(410)와 동일한 재질의 캡부(415)에 의하여 관통홀(414)이 복개될 수 있다.That is, the top plate 410 is a through-hole 414 is formed, as shown in Figure 3, 4a and 4b is coupled to the cooling unit 420 by the bolt 430, the bolt 430 is The through hole 414 may be covered by a cap 415 made of the same material as the upper plate 410 to prevent exposure to the upper side.

상기와 같은 구성에 의하여 볼트(430)의 노출없이 상판부(410) 및 냉각부(420)가 견고하게 결합되어 이온빔의 조사에 따른 상판부(410)를 보다 효율적으로 냉각할 수 있다.By the above configuration, the upper plate portion 410 and the cooling portion 420 are firmly coupled without exposing the bolt 430, thereby cooling the upper plate portion 410 according to the irradiation of the ion beam more efficiently.

한편 상기 상판부(410)는 도 4b에 도시된 바와 같이, 냉각부(420)의 상면을 복개하도록 복수개로 설치될 수 있다.Meanwhile, as illustrated in FIG. 4B, a plurality of upper plate portions 410 may be installed to cover the upper surface of the cooling unit 420.

상기와 같이 상판부(410)가 복수개로 구성되면 부분적 손상이 있는 경우 손상이 있는 부분에서의 상판부(410)만 교체하면 되므로 유지 및 보수 비용을 절감할 수 있다.When the upper plate portion 410 is configured as described above, if there is a partial damage only the upper plate portion 410 in the damaged portion can be replaced, thereby reducing the maintenance and repair costs.

이때 상기 복수의 상판부(410)들은 연결되는 부분을 통하여 냉각부(420)로 이온빔이 노출되어 금속재질의 냉각부(420)에 증발현상이 발생하여 기판(10)을 오염시킬 수 있는바, 냉각부(420)가 이온빔에 노출되는 것을 방지하기 위하여 결합되는 상판부(410)와 연결되는 부분에서 단차(411, 412)가 형성됨이 바람직하다.In this case, the plurality of top plates 410 may expose the ion beam to the cooling unit 420 through a portion connected thereto, and thus may evaporate on the cooling unit 420 of the metal material to contaminate the substrate 10. In order to prevent the portion 420 from being exposed to the ion beam, it is preferable that the steps 411 and 412 are formed at a portion connected to the upper plate portion 410 coupled to the portion 420.

상기와 같이 상판부(410)들이 연결되는 부분에서 단차(411, 412)가 형성되어 결합됨으로서 냉각부(420)로의 이온빔 노출을 방지하여 냉각부(420)의 손상을 방지할 수 있게 된다.Steps 411 and 412 are formed and coupled at portions where the upper plate portions 410 are connected as described above, thereby preventing the ion beam from being exposed to the cooling portion 420, thereby preventing damage to the cooling portion 420.

여기서 상기와 같이 복수의 상판부(410)들이 결합되는 부분에 단차를 형성하는 구성은 빔차단부(400)가 단일의 차단부재(미도시)로서 공정챔버(100)의 내측 저면을 복개하도록 복수개로 차단부재들로 설치되는 경우에도 적용이 가능하다.Here, the configuration of forming a step in a portion where the plurality of top plates 410 are coupled as described above is a plurality of beam blocking unit 400 to cover the inner bottom of the process chamber 100 as a single blocking member (not shown) Application is also possible when installed with blocking members.

즉, 상기 빔차단부(400)는 공정챔버(100)의 내측 저면을 복개하도록 복수개로 차단부재들로 설치되며, 복수의 차단부재들이 연결되는 부분을 통하여 공정챔버(100)가 이온빔에 노출되는 것을 방지하기 위하여, 복수의 차단부재들은 결합되는 차단부재와 연결되는 부분에서 단차가 형성될 수 있다.That is, the beam blocking unit 400 is installed with a plurality of blocking members to cover the inner bottom surface of the process chamber 100, and the process chamber 100 is exposed to the ion beam through a portion where the plurality of blocking members are connected. In order to prevent the plurality of blocking members, a step may be formed at a portion connected to the blocking member to be coupled.

그리고 상기 차단부재의 상면에는 Si를 포함하는 물질로 코팅될 수 있다.And the upper surface of the blocking member may be coated with a material containing Si.

한편 상기 상판부(410)는 앞서 설명한 바와 같이, 복수의 요철(413)들이 형성되어 조사되는 이온빔을 산란시켜 이온빔 조사에 따른 온도상승을 최소화하고 증발효과를 억제할 수 있다.Meanwhile, as described above, the upper plate part 410 scatters the ion beam irradiated with a plurality of irregularities 413 formed therein, thereby minimizing the temperature rise due to the ion beam irradiation and suppressing the evaporation effect.

아울러, 상기 상판부(410)는 앞서 설명한 구조 이외에 냉각부(420)의 상면에 Si를 포함하는 물질로 코팅되어 형성될 수도 있다.In addition, the upper plate portion 410 may be formed by coating with a material containing Si on the upper surface of the cooling unit 420 in addition to the above-described structure.

상기 냉각부(420)는 고온의 이온빔이 조사되는 상판부(410)의 저면에 결합되어 이온빔 조사에 의하여 가열된 상판부(410)를 냉각하기 위한 구성으로서 상판부(410)를 냉각시킬 수 있는 구성이면 어떠한 구성도 가능하다.The cooling unit 420 is coupled to the bottom surface of the upper plate portion 410 to which high-temperature ion beams are irradiated to cool the upper plate portion 410 heated by ion beam irradiation. Configuration is also possible.

이때 상기 냉각부(420)의 정확한 제어를 위하여 상판부(410)는 그 온도 측정을 위한 온도센서(미도시)가 설치됨이 바람직하다. 단, 상기 온도센서는 실험에 의하여 적정한 온도제어가 가능하며, 내부 온도측정에 의한 간접 온도 측정이 가능한바 반드시 필요한 구성은 아니다.At this time, in order to accurately control the cooling unit 420, the upper plate 410 is preferably a temperature sensor (not shown) for measuring the temperature is installed. However, the temperature sensor can be appropriate temperature control by the experiment, indirect temperature measurement by the internal temperature measurement is not necessary configuration.

상기 냉각부(420)는 일예로서, 도 4a 및 도 4b에 도시된 바와 같이, 냉매가 흐르는 냉매유로(421)가 내부에 형성되고, 냉매유로(421)는 외부에 설치된 냉매순환장치와 연결되어 순환에 의하여 상판부(410)를 냉각시키도록 구성될 수 있다.As the cooling unit 420 as an example, as shown in FIGS. 4A and 4B, a refrigerant passage 421 through which a refrigerant flows is formed therein, and the refrigerant passage 421 is connected to a refrigerant circulation device installed outside. It may be configured to cool the upper plate portion 410 by circulation.

상기와 같은 빔차단부(400)의 구성에 의하여 이온빔이 조사되는 조사영역에서 트레이(20)가 없는 경우 공정챔버(100)에 직접 조사되는 것을 방지하여 공정챔버(100)의 과열을 방지하고, 증발에 의한 기판의 오염을 방지하여 보다 양호한 기판처리가 가능해진다.By the configuration of the beam blocking unit 400 as described above, if there is no tray 20 in the irradiation area to which the ion beam is irradiated, it is prevented from being directly irradiated to the process chamber 100 to prevent overheating of the process chamber 100, Contamination of the substrate due to evaporation can be prevented and better substrate processing is possible.

한편 상기 빔차단부(400)는 공정챔버(100)와 별도의 구성으로서 설명하였으나, 빔차단부(400)는 공정챔버(100)의 저면의 적어도 일부를 형성하거나, 공정챔버(100)의 저면을 이루는 벽체의 적어도 일부를 형성할 수도 있음을 물론이다.While the beam blocking unit 400 has been described as a separate configuration from the process chamber 100, the beam blocking unit 400 forms at least a part of the bottom surface of the process chamber 100 or the bottom surface of the process chamber 100. It is of course possible to form at least a portion of the wall constituting.

즉, 상기 공정챔버(100)의 저면을 이루는 벽체, 즉 저벽부를 형성함에 있어서, 상기와 같은 구성을 가지는 빔차단부(400)의 일부가 결합된 상태로 구성하는 등 다양한 구성이 가능하다.
That is, in forming the wall, that is, the bottom wall, which forms the bottom surface of the process chamber 100, various configurations are possible, such as a part of the beam blocking part 400 having the above configuration is combined.

이상은 본 발명에 의해 구현될 수 있는 바람직한 실시예의 일부에 관하여 설명한 것에 불과하므로, 주지된 바와 같이 본 발명의 범위는 위의 실시예에 한정되어 해석되어서는 안 될 것이며, 위에서 설명된 본 발명의 기술적 사상과 그 근본을 함께 하는 기술적 사상은 모두 본 발명의 범위에 포함된다고 할 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention as defined in the appended claims. It is to be understood that both the technical idea and the technical spirit of the invention are included in the scope of the present invention.

1 : 기판처리장치(공정모듈) 2 : 로드락모듈
3 : 언로드락모듈
100 : 공정챔버 300 : 이온빔조사부
400 : 빔차단부1: substrate processing apparatus (process module) 2: load lock module
3: Unload Lock Module
100: process chamber 300: ion beam irradiation unit
400: beam blocking part

Claims (22)

하나 이상의 기판이 안착된 트레이가 이송되는 이송경로가 설치된 공정챔버와;
상기 이송경로에 설정된 이온빔조사영역으로 이온빔소스에서 발생된 이온빔을 조사하여 상기 트레이가 상기 이온빔조사영역에 위치되었을 때 기판표면에 이온빔이 조사되도록 상기 이송경로의 상측에 설치된 이온빔조사부와;
상기 이송경로의 하측에 설치되며 상기 트레이가 상기 이온빔조사영역에 위치되지 않을 때 상기 공정챔버에 이온빔이 직접 조사되는 것을 방지하는 빔차단부를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.A process chamber provided with a transfer path through which a tray on which at least one substrate is mounted is transferred;
An ion beam irradiation unit disposed above the transport path to irradiate an ion beam generated from an ion beam source to the ion beam irradiation area set in the transport path so that an ion beam is irradiated onto a surface of a substrate when the tray is located in the ion beam irradiation area;
And a beam blocking unit disposed below the transfer path and preventing the ion beam from being directly irradiated to the process chamber when the tray is not located in the ion beam irradiation area. 청구항 1에 있어서,
상기 빔차단부는 단일의 차단부재에 의하여 구성되는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.The method according to claim 1,
The beam blocking unit is a substrate processing apparatus, characterized in that configured by a single blocking member. 청구항 2에 있어서,
상기 빔차단부는 상기 공정챔버의 내측 저면을 복개하도록 복수개로 차단부재들로 설치되며,
상기 복수의 차단부재들이 연결되는 부분을 통하여 상기 챔버본체가 이온빔에 노출되는 것을 방지하기 위하여, 상기 복수의 차단부재들은 결합되는 차단부재와 연결되는 부분에서 단차가 형성된 것을 특징으로 하는 기판처리장치. The method according to claim 2,
The beam blocking portion is provided with a plurality of blocking members to cover the inner bottom surface of the process chamber,
In order to prevent the chamber body from being exposed to the ion beam through the portion connecting the plurality of blocking members, the plurality of blocking members is a substrate processing apparatus, characterized in that the step is formed in the portion connected to the blocking member to be coupled. 청구항 1에 있어서,
상기 빔차단부는 이온빔이 조사되는 하나 이상의 상판부와, 상기 상판부의 저면에 결합되어 상기 상판부를 냉각시키는 하나 이상의 냉각부를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.The method according to claim 1,
The beam blocking unit includes at least one top plate to which the ion beam is irradiated, and at least one cooling unit coupled to a bottom surface of the top plate to cool the top plate. 청구항 4에 있어서,
상기 상판부는 금속재질의 모재와, 상기 모재 상에 형성되는 비금속층과; 상기 비금속층 상에 코팅되는 전기전도성 재질의 코팅층을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.The method of claim 4,
The upper plate portion is a base metal material and a non-metal layer formed on the base material; Substrate processing apparatus comprising a coating layer of an electrically conductive material coated on the non-metal layer. 청구항 4에 있어서,
상기 상판부는 그래파이트 및 SiC 중 어느 하나의 재질을 가지는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.The method of claim 4,
The upper plate portion substrate processing apparatus, characterized in that having any one material of graphite and SiC. 청구항 6에 있어서,
상기 상판부는 상기 Si를 포함하는 코팅물질에 의하여 코팅된 것을 특징으로 하는 기판처리장치.The method of claim 6,
The upper plate portion substrate processing apparatus, characterized in that the coating by the coating material containing the Si. 청구항 4에 있어서,
상기 상판부는 상기 냉각부의 상면을 복개하도록 복수개로 설치되며,
상기 복수의 상판부들이 연결되는 부분을 통하여 상기 냉각부로 이온빔이 노출되는 것을 방지하기 위하여, 상기 복수의 상판부들은 결합되는 상판부와 연결되는 부분에서 단차가 형성된 것을 특징으로 하는 기판처리장치.The method of claim 4,
The upper plate is provided in plurality to cover the upper surface of the cooling unit,
In order to prevent the ion beam from being exposed to the cooling unit through a portion of the upper plate portion is connected, the plurality of upper plate portion is a substrate processing apparatus, characterized in that the step is formed in the portion connected to the upper plate portion to be coupled. 청구항 4에 있어서,
상기 상판부는 관통홀이 형성되어 볼트에 의하여 상기 냉각부와 결합되며, 상기 볼트가 상측으로 노출되는 것을 방지하기 위하여 상판부와 동일한 재질의 캡부에 의하여 상기 관통홀이 복개되는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.The method of claim 4,
The upper plate portion is formed with a through hole is coupled to the cooling portion by a bolt, the substrate processing apparatus characterized in that the through hole is covered by a cap portion of the same material as the upper plate portion in order to prevent the bolt is exposed to the upper side . 청구항 1 내지 청구항 9 중 어느 하나의 항에 있어서,
상기 이온빔조사부와 상기 이송경로 사이에 설치되어 이온빔의 일부가 기판의 표면에 조사되도록 하나 이상의 홀이 형성된 마스크가 추가로 설치된 것을 특징으로 하는 기판처리장치.The method according to any one of claims 1 to 9,
And a mask provided between the ion beam irradiator and the transfer path, the mask having one or more holes formed so that a portion of the ion beam is irradiated onto the surface of the substrate. 청구항 1 내지 청구항 9 중 어느 하나의 항에 있어서,
상기 빔차단부는 상기 이송경로와 상기 공정챔버의 내측 저면 사이에 설치되거나, 상기 공정챔버의 내측 저면에 설치된 것을 특징으로 하는 기판처리장치.The method according to any one of claims 1 to 9,
The beam blocking unit is disposed between the transfer path and the inner bottom of the process chamber, or the substrate processing apparatus, characterized in that installed on the inner bottom of the process chamber. 청구항 1 내지 청구항 9 중 어느 하나의 항에 있어서,
상기 빔차단부는 상기 이온빔이 조사되는 영역보다 더 큰 상면을 가지는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.The method according to any one of claims 1 to 9,
And the beam blocking unit has a larger top surface than a region to which the ion beam is irradiated. 청구항 1 내지 청구항 9 중 어느 하나의 항에 있어서,
상기 빔차단부의 상면은 조사되는 이온빔을 산란시키기 위하여 다수의 요철이 형성된 것을 특징으로 하는 기판처리장치.The method according to any one of claims 1 to 9,
The upper surface of the beam blocking unit substrate processing apparatus, characterized in that a plurality of irregularities are formed to scatter the irradiated ion beam. 청구항 1 내지 청구항 9 중 어느 하나의 항에 있어서,
상기 빔차단부는
상기 공정챔버의 저면의 적어도 일부를 형성하거나,
상기 공정챔버의 저면을 이루는 벽체의 적어도 일부를 형성하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.The method according to any one of claims 1 to 9,
The beam blocking unit
At least part of the bottom surface of the process chamber;
And at least a portion of a wall forming the bottom surface of the process chamber. 청구항 14에 있어서,
상기 빔차단부의 상면은 조사되는 이온빔을 산란시키기 위하여 다수의 요철이 형성된 것을 특징으로 하는 기판처리장치.The method according to claim 14,
The upper surface of the beam blocking unit substrate processing apparatus, characterized in that a plurality of irregularities are formed to scatter the irradiated ion beam. 청구항 1 내지 청구항 9 중 어느 하나의 항에 따른 기판처리장치를 포함하는 공정모듈과;
상기 공정모듈의 일측에 결합되며 내부압력이 대기압 및 진공압으로 교번하여 변환되어 외부로부터 하나 이상의 기판이 안착된 트레이를 전달받아 상기 공정모듈로 트레이를 전달하는 로드락모듈과;
상기 공정모듈의 타측과 결합되며 내부압력이 대기압 및 진공압으로 교번하여 변환되어 상기 공정모듈로부터 트레이를 전달받아 외부로 배출하는 언로드락모듈을 포함하는 기판처리시스템.A process module comprising a substrate processing apparatus according to any one of claims 1 to 9;
A load lock module coupled to one side of the process module, the internal pressure being alternately converted into atmospheric pressure and vacuum pressure, and receiving a tray on which at least one substrate is seated from the outside to transfer the tray to the process module;
And an unload lock module coupled to the other side of the process module, wherein the internal pressure is alternately converted into atmospheric pressure and vacuum pressure to receive the tray from the process module and discharge the tray to the outside. 청구항 16에 있어서,
상기 이온빔조사부와 상기 이송경로 상에 설치되어 이온빔의 일부가 기판의 표면에 조사되도록 하나 이상의 홀이 형성된 마스크가 추가로 설치된 것을 특징으로 하는 기판처리시스템.18. The method of claim 16,
And a mask having one or more holes formed on the ion beam irradiator and the transfer path to form a portion of the ion beam on the surface of the substrate. 청구항 16에 있어서,
상기 빔차단부는 상기 이송경로와 상기 공정챔버의 내측 저면 사이에 설치되거나, 상기 공정챔버의 내측 저면에 설치된 것을 특징으로 하는 기판처리시스템.18. The method of claim 16,
And the beam blocking unit is disposed between the transfer path and the inner bottom surface of the process chamber or is installed on the inner bottom surface of the process chamber. 청구항 16에 있어서,
상기 빔차단부는 상기 이온빔이 조사되는 영역보다 더 큰 상면을 가지는 것을 특징으로 하는 기판처리시스템.18. The method of claim 16,
And the beam blocking unit has a larger top surface than a region to which the ion beam is irradiated. 청구항 16에 있어서,
상기 빔차단부의 상면은 조사되는 이온빔을 산란시키기 위하여 다수의 요철이 형성된 것을 특징으로 하는 기판처리시스템.18. The method of claim 16,
The upper surface of the beam blocking portion is a substrate processing system, characterized in that a plurality of irregularities are formed to scatter the irradiated ion beam. 청구항 16에 있어서,
상기 빔차단부는
상기 공정챔버의 저면의 적어도 일부를 형성하거나,
상기 공정챔버의 저면을 이루는 벽체의 적어도 일부를 형성하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.18. The method of claim 16,
The beam blocking unit
At least part of the bottom surface of the process chamber;
And at least a portion of a wall forming the bottom surface of the process chamber. 청구항 21에 있어서,
상기 빔차단부의 상면은 조사되는 이온빔을 산란시키기 위하여 다수의 요철이 형성된 것을 특징으로 하는 기판처리장치.23. The method of claim 21,
The upper surface of the beam blocking unit substrate processing apparatus, characterized in that a plurality of irregularities are formed to scatter the irradiated ion beam.
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