KR20130074145A - 트레이교환모듈, 기판처리장치 및 기판처리방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 기판처리장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 기판에 대한 소정의 공정을 수행하는 트레이교환모듈, 기판처리장치 및 기판처리방법에 관한 것이다.
본 발명은 복수의 기판들이 트레이에 적재된 상태로 기판들에 대한 처리를 수행하는 공정모듈과 연결되는 기판처리장치의 트레이교환모듈로서, 내부에 공정대기공간과 기판교환공간을 형성하는 프레임과; 상기 기판교환공간 및 공정대기공간 사이를 교번하여 이동하여 상기 기판교환공간 및 공정대기공간으로 교번하여 트레이를 이동시키는 제1이송부 및 제2이송부와; 상기 제1이송부 또는 제2이송부로부터 트레이를 전달받아 상기 공정모듈로 도입시키고, 공정처리가 완료된 트레이를 상기 공정모듈로부터 인출하여 상기 제1이송부 또는 제2이송부로 전달하는 트레이이송부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 트레이교환모듈을 개시한다.
본 발명은 복수의 기판들이 트레이에 적재된 상태로 기판들에 대한 처리를 수행하는 공정모듈과 연결되는 기판처리장치의 트레이교환모듈로서, 내부에 공정대기공간과 기판교환공간을 형성하는 프레임과; 상기 기판교환공간 및 공정대기공간 사이를 교번하여 이동하여 상기 기판교환공간 및 공정대기공간으로 교번하여 트레이를 이동시키는 제1이송부 및 제2이송부와; 상기 제1이송부 또는 제2이송부로부터 트레이를 전달받아 상기 공정모듈로 도입시키고, 공정처리가 완료된 트레이를 상기 공정모듈로부터 인출하여 상기 제1이송부 또는 제2이송부로 전달하는 트레이이송부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 트레이교환모듈을 개시한다.
Description
본 발명은 기판처리장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 기판에 대한 소정의 공정을 수행하는 트레이교환모듈, 기판처리장치 및 기판처리방법에 관한 것이다.
기판처리장치는 기판에 대한 소정의 공정을 수행하는 기판처리장치의 하나로서, 일예로서 밀폐된 처리공간을 형성하는 진공챔버와, 진공챔버 내에 설치되어 기판이 안착되는 기판지지대를 포함하여 구성되며, 처리공간에 처리가스를 주입하면서 전원을 인가하여 기판의 표면을 에칭하거나 증착하는 장치를 말한다.
상기 기판처리장치에 의하여 처리되는 기판은 반도체용 웨이퍼, LCD패널용 유리기판, 태양전지용 기판 등이 있다.
상기 기판처리장치의 일례로서, 태양전지용 기판들을 트레이에 적재하고 기판의 상측에 다수개의 개구부들이 형성된 커버부재를 복개한 후에 진공챔버 내 설치된 기판지지대 상에 트레이를 안착시켜 기판의 표면에 미세한 요철을 형성하는 공정을 수행하는 진공처리장치가 있다.
상기와 같이 기판들을 트레이 상에 적재하고 커버부재를 복개한 후에 진공처리를 수행하는 진공처리장치는 트레이 상의 기판의 로딩/언로딩을 위한 기판교환모듈, 커버부재를 복개하기 위한 커버부재복개모듈, 커버부재가 복개된 트레이를 이송로봇 및 이송로봇이 이동할 수 있는 이동공간이 필요하다.
그런데 상기와 같이 종래의 기판처리장치는 복수개의 모듈 및 이송구간이 필요한바 장치가 차지하는 전체면적이 증가하여 장치의 설치를 위한 비용이 증가하는 문제점이 있다.
또한 상기와 같은 종래의 기판처리장치는 각 복수개의 모듈들이 필요하므로 각 모듈 설치의 증가로 장치에 대한 비용증가가 불가피하다.
또한 기판처리장치의 기판처리 공정이 복잡하여 택트타입이 증가하여 생산성이 저하되는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 본 발명의 문제점을 해결하기 위하여, Cluster type에 비해서 설치공간 및 비용을 절감할 수 있으며 로딩/언로딩 시간 단축에 따른 공정 tact-time을 단축할 수 있는 기판처리장치의 트레이교환모듈, 기판처리장치 및 방법을 제공하는데 있다.
본 발명은 상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 창출된 것으로서, 본 발명은 복수의 기판들이 트레이에 적재된 상태로 기판들에 대한 처리를 수행하는 공정모듈과 연결되는 기판처리장치의 트레이교환모듈로서, 내부에 공정대기공간과 기판교환공간을 형성하는 프레임과; 상기 기판교환공간 및 공정대기공간 사이를 교번하여 이동하여 상기 기판교환공간 및 공정대기공간으로 교번하여 트레이를 이동시키는 제1이송부 및 제2이송부와; 상기 제1이송부 또는 제2이송부로부터 트레이를 전달받아 상기 공정모듈로 도입시키고, 공정처리가 완료된 트레이를 상기 공정모듈로부터 인출하여 상기 제1이송부 또는 제2이송부로 전달하는 트레이이송부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 트레이교환모듈을 개시한다.
상기 제1이송부와 제2이송부는 상기 기판교환공간 및 공정대기공간 사이를 교번하여 이동할 때 서로 간섭되는 것을 방지하기 위하여 지지하는 트레이의 수직높이가 다르게 구성될 수 있다.
상기 제1이송부와 제2이송부는 이동에 의하여 상호교차 이동될 때 상기 제1이송부에 의하여 지지되는 트레이의 수직높이가 상기 제2이송부에 지지되는 트레이의 수직높이보다 낮게 구성될 수 있다.
상기 제1이송부와 제2이송부가 상호교차 이동될 때 상기 제1이송부에 지지되는 트레이가 통과될 수 있도록, 상기 제2이송부는 상기 제1이송부에 지지되는 트레이의 양측면 외측으로 오목하게 형성된 홈부를 구비할 수 있다.
상기 제1이송부의 이송을 가이드하는 제1레일과 상기 제2이송부의 이송을 가이드하는 제2레일을 포함하고, 상기 제1이송부와 제2이송부는 각각 한 쌍의 레일부재가 평행하게 배치되어 이루어지며, 상기 제1레일은 제2레일을 이루는 한 쌍의 레일부재 사이에 배치될 수 있다.
상기 공정대기공간 및 상기 기판교환공간 중 어느 하나에 설치되어 상기 공정모듈로 도입하기 전에 트레이에 커버부재를 복개하고 상기 공정모듈로부터 인출된 후 트레이로부터 커버부재를 분리시키는 커버교체부를 더 포함할 수 있다.
상기 커버교체부는 상기 프레임에서 승하강 가능하도록 결합되고, 상기 상기 공정모듈에서 인출된 트레이로부터 상기 커버부재를 분리시키며, 상기 기판교환공간에서 기판교환이 완료된 트레이에 상기 커버부재를 복개할 수 있다.
본 발명은 또한 트레이교환모듈과; 상기 트레이교환모듈과 연결되고 복수의 기판들이 트레이에 적재된 상태로 기판들에 대한 처리를 수행하는 하나 이상의 공정모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치를 개시한다.
상기 기판교환공간에 위치된 제1이송부 또는 제2이송부의 트레이에 적재된 기판과 공정처리될 기판을 교환하는 기판교환부를 포함하는 기판교환모듈을 더 포함할 수 있다.
본 발명은 또한 기판교환공간에 위치된 트레이에서 공정처리될 기판과 공정이 완료된 기판을 교환하는 기판교환단계, 및 기판처리를 수행하는 기판처리가 완료된 기판이 안착된 트레이를 공정모듈로부터 공정대기공간으로 인출하거나 기판처리가 수행될 기판이 안착된 트레이를 상기 공정대기공간으로부터 상기 공정모듈로 도입시키는 트레이 인출도입단계가 독립적으로 수행되는 제1단계와; 기판처리를 수행하는 기판처리가 완료된 기판이 안착된 트레이를 인출하거나 기판처리가 수행될 기판이 안착된 트레이를 도입시키는 트레이 인출도입단계가 독립적으로 수행되는 제1단계와; 상기 제1단계 후에 상기 기판교환공간 및 공정대기공간 사이를 교번하여 이동하여 트레이를 이동시키는 제1이송부 및 제2이송부에 의하여 트레이를 상기 기판교환공간 및 공정대기공간으로 교번하여 트레이를 이동시키는 제2단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판처리방법을 개시한다.
상기 제1이송부와 제2이송부는 상기 기판교환공간 및 공정대기공간 사이를 교번하여 이동할 때 서로 간섭되는 것을 방지하기 위하여 지지하는 트레이의 수직높이가 다르게 구성될 수 있다.
상기 제1단계는 상기 공정대기공간 및 상기 기판교환공간 중 어느 하나의 공간에서 상기 공정모듈로 도입하기 전에 트레이에 커버부재를 복개하고 상기 공정모듈로부터 인출된 후 트레이로부터 커버부재를 분리시킬 수 있다.
본 발명에 따른 기판처리장치의 트레이교환모듈, 기판처리장치 및 기판처리방법는 트레이교환모듈이 기판들을 트레이 상에 로딩/언로딩 즉, 교환과정, 기판들이 적재된 트레이의 공정모듈 내의 입출을 하나의 모듈 내에서 한꺼번에 수행할 수 있도록 구성됨으로써 장치의 제조비용을 절감할 수 있는 이점이 있다.
특히 제1이송부와 제2이송부가 기판처리공정에서 동일한 트레이를 안착한 상태에서 기판을 교환하면서 공정처리를 수행하고, 공정대기공간의 커버교체부가 하나의 커버부재를 통해 계속적으로 공정처리를 수행할 수 있으므로 구조적으로 단순화되면서도 공정효율은 극대화될 수 있는 이점이 있다.
또한 트레이 상에 커버부재가 복개되어 기판처리가 이루어지는 경우 기판의 교환을 위하여 트레이에서 커버부재의 결합 및 분리를 위한 구성도 트레이교환모듈에 한꺼번에 구성함으로써 장치의 제조비용을 절감은 물론 장치가 차지하는 면적을 현저하게 감소시켜 설치비용을 대폭 절감할 수 있는 이점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 기판처리장치의 측단면도이다.
도 2는 도 1의 기판처리장치의 평면도이다.
도 3은 도 1의 기판처리장치의 제1이송부와 제2이송부를 나타내는 정면도이다.
도 4a 내지 도 4d는 도 1의 기판처리장치의 작동과정을 나타내는 도면들이다.
도 2는 도 1의 기판처리장치의 평면도이다.
도 3은 도 1의 기판처리장치의 제1이송부와 제2이송부를 나타내는 정면도이다.
도 4a 내지 도 4d는 도 1의 기판처리장치의 작동과정을 나타내는 도면들이다.
이하 본 발명에 따른 기판처리장치의 트레이교환모듈, 기판처리장치 및 기판처리방법에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명에 따른 기판처리장치의 측단면도이고, 도 2는 도 1의 기판처리장치의 평면도이고, 도 3은 도 1의 기판처리장치의 제1이송부와 제2이송부를 나타내는 정면도이고, 도 4a 내지 도 4d는 도 1의 기판처리장치의 작동과정을 나타내는 도면들이다.
본 발명에 따른 기판처리장치는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 복수의 기판(10)들이 트레이(20)에 적재된 상태로 기판(10)들에 대한 처리를 수행하는 하나 이상의 공정모듈(100)과, 공정모듈(100)과 상기 공정모듈(200)과 연결되는 트레이교환모듈(200)을 포함하여 구성된다.
상기 공정모듈(100)과 트레이교환모듈(200) 사이에는 게이트밸브(160)가 개재되어 상호간의 기판(10) 교환을 위한 연통을 개폐할 수 있다.
상기 트레이교환모듈(200)은 기판교환공간(201)과 공정대기공간(202)을 형성하는 프레임(210)과; 기판교환공간(201)과 공정대기공간(202) 사이를 교번하여 이동하여 기판교환공간(201)과 공정대기공간(202)으로 교번하여 트레이(20)를 이동시키는 제1이송부(250) 및 제2이송부(260)와; 상기 제1이송부(250) 또는 제2이송부(260)로부터 트레이(20)를 전달받아 상기 공정모듈(100) 내로 도입시키고, 공정처리가 완료된 트레이(20)를 상기 공정모듈(100)로부터 인출하여 상기 제1이송부(250) 또는 제2이송부(260)로 전달하는 트레이이송부(280);를 포함하여 구성된다.
상기 기판(10)은 진공처리를 요하는 기판이면 어떠한 기판도 가능하며, 특히 에칭을 통하여 그 표면에 미세한 요철을 형성할 필요가 있는 단결정 실리콘, 다결정 실리콘 등 태양전지용 기판도 가능하다.
상기 트레이(20)는 하나 이상의 기판, 특히 다수개의 기판(10)들을 이송하는 구성으로서 기판(10)의 종류 및 진공처리공정에 따라서 그 재질 및 형상은 다양하게 구성될 수 있다. 여기서 상기 트레이(20)는 붕규산유리(pyrex), Al2O3, 석영(Quartz), 각종 수지와 같은 플라즈마에 강한 재질인 재질이 사용되며, 기판(10)들이 안착된 상태로 기판(10)들을 이송하기 위한 구성으로서 기판(10)이 기판지지대(120)에 직접 안착되는 경우에는 필요하지 않음은 물론이다.
상기 트레이(20)의 수평형상 및 진공챔버(110)의 수평단면의 내주면의 형상은 다양한 형상을 가질 수 있으나, 기판(10)의 형상, 기판처리의 효율 등을 고려하여 볼 때 사각형 등 다각형 형상을 가질 수 있다. 프레임(210)은 트레이교환모듈(200)의 외관을 형성하는 구성으로서 다양한 구성이 가능하며, 제1이송부(250), 제2이송부(260), 트레이이송부 및 커버교체부(230) 중 적어도 일부의 구성이 설치된다.
상기 공정모듈(100)의 진공챔버(110)는 진공처리를 위한 밀폐된 처리공간(S)을 형성하기 위한 구성으로서, 진공처리공정에 따라서 다양한 구성이 가능하며, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 서로 탈착가능하게 결합되어 처리공간(S)을 형성하는 챔버본체(111) 및 탑리드(112)를 포함하여 구성될 수 있다. 여기서 상기 공정모듈(400)에 의하여 수행되는 진공처리공정은 에칭공정 등이 있다.
상기 챔버본체(110)는 설계 및 디자인에 따라서 다양한 구성이 가능하며, 기판(10)이 직접 입출 되거나, 기판(10)이 안착된 트레이(20)가 입출될 수 있도록 게이트(160)에 의하여 개폐되는 적어도 하나의 게이트(130)가 형성된다.
한편, 상기 진공챔버(110)에는 가스공급장치(미도시)로부터 공급받아 처리공간(S)으로 처리가스를 분사하는 샤워헤드(140) 및 기판(10)이 직접 또는 트레이(20)를 통하여 안착되는 기판지지대(120), 처리공간(S) 내의 압력조절 및 배기를 위한 배기시스템 등 진공처리공정을 수행하기 위한 장치들이 설치된다.
상기 기판지지대(120)는 기판(10)이 직접 안착 되거나, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 기판(10)들이 안착된 트레이(20)가 안착 되도록 구성되며, 처리공간(S)에서 공정 수행을 위한 플라즈마 형성 등 진공처리를 위한 반응이 일어날 수 있도록 전원이 인가되는 하부전극(미도시)이 설치된다.
여기서 상기 하부전극은 전원인가 방식에 따라서 진공챔버(110) 및 샤워헤드(140)를 접지시키고 하나 또는 두 개의 RF전원이 인가되거나, 하부전극은 접지되고 진공챔버(110) 및 샤워헤드(140)에 RF전원이 인가되거나, 하부전극에 제1의 RF전원이 인가되고 진공챔버(110) 및 샤워헤드(140)에 제2의 RF전원이 인가되는 등 다양한 형태로 전원이 인가될 수 있다.
상기 기판지지대(120)는 트레이이송부(미도시)에 의하여 트레이(20)를 인출할 수 있도록 트레이(20)를 상측으로 상승시키는 다수개의 리프트핀(미도시)들과 같은 승강장치가 설치될 수 있다.
상기 프레임(210)은 트레이교환모듈(200)의 외형을 이루고 외부와 개방된 프레임부재들이 서로 결합되어 구성되거나, 외부와 격리된 상태를 유지하도록 챔버로 구성되는 등 다양한 구성이 가능하다.
상기 프레임(210)의 내부 공간 중 상기 공정모듈(100)과 결합되는 측을 공정대기공간(202)으로, 상기 공정모듈(100)과 먼 측을 기판교환공간(201)으로 정의한다.
상기 트레이교환모듈(200)은 처리될 기판(10)들이 적재된 트레이(20)를 공정모듈(100)에 도입시키고 처리된 기판(10)들이 적재된 트레이(20)를 공정모듈(100)에서 인출하는 등 공정모듈(100)에 처리될 기판(10)을 공급하고 처리된 기판(10)을 반출하는 구성으로서, 제1이송부(250), 제2이송부(260) 및 트레이이송부(280)를 포함하여 이루어진다.
상기 제1이송부(250)와 제2이송부(260)는 각각 트레이(20)를 지지한 상태에서 기판교환공간(201)과 공정대기공간(202) 사이를 교번하여 수평이동되도록 구성된다.
상기 제1이송부(250)와 제2이송부(260)는 다양한 선형 이동수단에 의하여 구동될 수 있는데, 예를 들어 트레이교환모듈(200)의 길이방향을 따라 길게 형성된 레일부(270) 상에서 가이드되면서 이동될 수 있다.
상기 레일부(270)는 상기 제1이송부(250)의 이동을 가이드하는 제1레일(272)과 상기 제2이송부(260)의 이동을 가이드하는 제2레일(271)로 이루어질 수 있고, 상기 제1레일(272)와 제2레일(271)은 각각 한 쌍의 레일부재가 평행하게 배치되어 이루어지며, 후술할 바와 같이 상기 제1레일(272)은 제2레일(271)을 이루는 한 쌍의 레일부재 사이에 배치될 수 있다.
도 1에서와 같이 제1이송부(250)가 공정대기공간(202)에서 트레이(20)에 대한 커버부재(30)의 복개 또는 분리가 이루어지는 동안 제2이송부(260)는 기판교환공간(201)에서 공정처리된 기판과 공정처리될 기판이 상호 교환될 수 있다.
다만 상기 트레이(20)에 대한 커버부재(30)의 복개 또는 분리는 공정에 따라서 선택적으로 수행되며, 기판교환공간(201) 및 공정대기공간(202) 중 어느 하나의 공간에서 수행될 수 있다.
이와 같은 개념에 따라 트레이교환모듈(200)의 내부 공간에서 기판의 교환, 커버의 복개/분리 및 공정모듈로의 기판의 입출입이 동시에 이루어질 수 있으므로 공정처리의 효율성이 극대화될 수 있는 이점이 있다.
상기 제1이송부(250)와 제2이송부(260)는 기판교환공간(201)과 공정대기공간(202) 사이에서 지속적으로 교번하여 그 위치가 변경하게 되는데, 이동 과정에서 트레이가 간섭되는 문제를 야기할 수 있다.
보다 구체적으로 설명하면, 상기 제1이송부(250) 및 제2이송부(260)는 기판교환공간(201)과 공정대기공간(202) 각각에 위치되어 있다가, 각 공간에서의 트레이(20)의 교환을 위하여 그 위치를 바꾸게 된다.
이때 상기 제1이송부(250) 및 제2이송부(260) 각각이 지지하는 트레이(20)는 기판교환공간(201)과 공정대기공간(202)로 교번하여 이동되면서 서로 교차, 즉 상호 교차하게 되며 그 이동을 가능하게 하기 위하여 트레이(20)가 간섭되는 것을 방지할 필요가 있다.
따라서 상기 제1이송부(250)와 제2이송부(260)는 기판교환공간(201)과 공정대기공간(202) 사이에서 지속적으로 교번하여 이동할 때, 그 이동이 서로 간섭되는 것을 방지하기 위하여 지지하는 트레이의 수직높이가 다르게 구성될 수 있다.
더욱 구체적으로는, 상기 제1이송부(250)와 제2이송부(260)는 각각 레일부(270)에 지지된 상태에서 트레이(20)의 평면상의 양측단을 지지하고, 상기 제1이송부(250)는 제2이송부(260)보다 내측에 위치될 수 있고, 이 경우 이송 과정에서 상호교차 이동시 상기 제1이송부(250)에 지지되는 트레이(20)의 수직높이가 상기 제2이송부(260)에 지지되는 트레이(20)의 수직높이보다 낮게 배치되는 것이 바람직하다.
즉, 상기 제1이송부(250)는 제2이송부(260)의 내측 공간을 통과하여 이동될 수 있으므로 상호간의 간섭을 배제할 수 있는 것이다.
도 3은 이러한 제1이송부(250)와 제2이송부(260)가 상호 교차되는 실시예를 나타내는데, 상기 제1이송부(250)와 제2이송부(260)는 각각 트레이(20)의 저면을 지지하도록 상단부측에 지지부(251, 261)를 구비한다.
이때 상기 제1이송부(250)와 제2이송부(260)가 상호교차 이동될 때 제1이송부(250)에 지지되는 트레이(20)가 통과될 수 있도록, 제2이송부(260)는 제1이송부에(250) 지지되는 트레이(20)의 양측면 외측으로 오목하게 형성된 홈부(262)를 구비할 수 있다.
상기 홈부(262)는 홈 형상 또는 호 형상 등 선택에 따라 다양하게 이루어질 수 있는데, 제2이송부의 지지부(261)를 양측에서 지지하여 제2레일(271)까지 연장하는 양측 부위에서 사이의 공간이 트레이(20)의 이송방향에 대해 수직한 평면상의 양측으로 사이에 트레이(20)의 폭에 대응되도록 형성될 수 있다.
상기 제2이송부(260)의 전후방측에 형성되는 양 홈부(262)에 의한 폭은 트레이(20)의 폭 이상인 것이 바람직하다.
한편, 상기 제1이송부(250)와 제2이송부(260)는 상기한 바와 같이 기판교환공간(201) 및 공정대기공간(202) 사이에서 수평이송될 뿐만 아니라, 상하방향으로 이동되도록 구성될 수도 있다.
상기 트레이이송부(280)는 제1이송부(250) 또는 제2이송부(260)에 안착된 트레이(20)를 지지하며 공정모듈(100) 내부로 도입 또는 배출될 수 있도록 한다.
상기 트레이이송부(280)는 도면에 도시된 바와 같이 선형이동가능하게 설치된 이송암과 그 구동수단을 포함하여 이루어질 수 있고, 다양한 선형이송수단들을 선택하여 적용될 수 있으며 상기 트레이교환모듈(200) 또는 공정모듈(100)에 선택적으로 결합될 수 있음은 물론이다.
예를 들어, 상기 트레이이송부(280)가 두 개의 이송암을 구비하여 이루어지는 경우 트레이(20)를 지지할 수 있는 구조면 어떠한 구성도 가능하며, 상기 제1이송부(250)와 제2이송부(260)의 위치에 간섭되지 않도록 사각형의 트레이(20)의 저면을 지지할 수 있다.
상기 이송암은 전후, 좌우 및 상하 방향으로 선택적으로 이동될 수 있고, 이에 따라 제1이송부(250) 또는 제2이송부(260)가 상기 공정대기공간(202)에 위치하면 트레이(20)를 공정모듈(100)에 도입시키거나 공정모듈(100)로부터 인출하는 기능을 한다.
또한 상기 트레이(20)에는 커버부재(30)가 결합되어 공정모듈(100) 내부에서 기판의 표면에 요철을 형성하는 등 에칭공정 등이 수행될 수 있다.
상기 커버부재(30)는 그 사용목적에 따라서 다양한 구성이 가능하며, 도 2에 도시된 바와 같이, 상하로 관통형성된 다수개의 개구부들이 형성되고 하측으로 절곡된 테두리부위에서 상기 기판(10)과 저면 사이에 간격을 두고 상기 트레이(20)에 결합될 수 있다.
이때 상기 커버부재(30)는 기판(10)이 안착된 트레이(20) 또는 기판지지대(120) 사이에 공간을 형성하여 개구부를 통하여 유입된 플라즈마에 의하여 에칭된 잔사물질을 가두어 잔사물질이 기판(10)의 표면에 부착되어 미세한 요철을 형성하는 등 소정의 목적을 위해 사용된 경우를 예시한 것이다.
상기 커버부재(30)에 형성되는 개구부의 형상 및 치수는 사용목적에 따라서 다양하게 이루어질 수 있다.
상기 커버부재(30)는 진공처리공정에 따라서 다양한 재질이 사용될 수 있으며, 플라즈마에 강한 재질이 사용되는 것이 바람직하며, 알루미늄 또는 그 합금의 재질을 가질 수 있다.
그리고 상기 커버부재(30)는 상기 공정대기공간(202)에서 커버교체부(230)에 의해 상기 공정모듈(100)로 출입하는 트레이(20)에 결합 또는 분리될 수 있다.
상기 커버교체부(230)는 프레임(210)의 내부, 바람직하게는 상기 공정대기공간(202)의 프레임의 상측 공간에서 승하강 가능하도록 결합되고, 상기 공정모듈(100)에서 배출된 트레이(20)로부터 상기 커버부재(30)를 분리시키며, 상기 기판교환공간(201)으로부터 상기 공정대기공간(202)으로 이송된 상기 제1이송부(250) 또는 제2이송부(260)의 트레이(20)에 상기 커버부재(30)를 결합시키도록 구성될 수 있다.
다만 상기 커버교체부(230)는 기판교환공간(201)이나 프레임(210) 내부의 공간 중에서 선택적으로 배치될 수도 있음은 물론이다.
한편 본 발명의 기판처리장치는 상기 트레이교환모듈(200)에 공정처리된 기판과 공정처리될 기판이 열지어 적재되는 기판교환모듈(300)을 더 포함할 수 있다.
상기 기판교환모듈(300)은 트레이교환모듈(200)의 기판교환공간(201)에 위치한 트레이(20)에서 공정처리된 기판(10)과 기판교환모듈(300)의 적재된 공정처리될 기판을 상호 교환하는 기판교환부(310)를 구비한다.
상기 기판교환부(220)는 트레이(20) 상에서 기판(10) 교환이 수동 또는 자동 등 다양한 방식에 의하여 수행될 수 있으며, 도 2에 도시된 바와 같이 트레이(20) 상에서 처리된 기판(10)들을 언로딩하고 처리될 기판(10)을 로딩할 수 있다.
상기와 같은 구성을 가지는 기판처리장치의 트레이교환모듈, 기판처리장치 및 기판처리방법의 작동에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 기판처리방법은 기판교환공간(201)에 위치된 트레이(20)에서 공정처리된 기판(10)과 공정이 완료된 기판(10)을 교환하는 기판교환단계, 및 기판처리가 완료된 기판(10)이 안착된 트레이(20)를 공정모듈(100)로부터 공정대기공간(202)으로 인출하거나 기판처리가 수행될 기판(10)이 안착된 트레이(20)를 공정대기공간(202)으로부터 상기 공정모듈(100)로 도입시키는 트레이 인출도입단계가 독립적으로 수행되는 제1단계와; 제1단계 후에 기판교환공간(201) 및 공정대기공간(202) 사이를 교번하여 이동하여 트레이(20)를 이동시키는 제1이송부(250) 및 제2이송부(260)에 의하여 트레이(20)를 기판교환공간(201) 및 공정대기공간(202)으로 교번하여 트레이(20)를 이동시키는 제2단계를 포함한다.
도 4a의 상태에서 공정모듈(100)이 기판(10)에 대한 처리공정을 마치면 공정모듈(100) 및 트레이교환모듈(200)을 연결하는 게이트밸브(160)가 게이트(130)을 개방하여 트레이이송부(280)가 공정처리가 완료된 기판이 적재된 트레이(20)를 제1이송부(250)로 전달한다.
상기 커버교체부(230)는 하강 및 상승하여 트레이(20)에 복개된 커버부재(30)를 분리하게 된다.
이때 상기 제2이송부(260)에는 공정처리될 기판(11)이 적재된 또 다른 트레이(21)가 공정처리를 위하여 대기한다.
도 4b에서는 제1이송부(250)와 제2이송부(260)가 상호 위치를 변경하기 위하여 이동되는 과정이 도시되는데, 상기한 바와 같이 제1이송부(250)에 안착된 트레이(20)가 제2이송부(260)에 안착된 트레이(21)보다 낮게 위치된 상태에서 상호 교차되면서 이송된다.
도 4c에서는 제1이송부(250)와 제2이송부(260)가 상호간에 위치 변경이 완료된 상태를 나타내는데, 제2이송부(260)에 안착된 트레이(21)의 기판(11)은 새로이 공정처리를 수행하여야 하기 때문에 커버교체부(230)가 또 다른 트레이(21)에 커버부재(30)를 결합한다.
도 4d에서는 커버부재(30)가 결합된 또 다른 트레이(21)가 공정처리를 위하여 공정모듈(100) 내부로 도입이 완료된 모습이 도시된다.
이때 기판교환공간(201)에 위치되고 제1이송부(250)에 안착된 트레이(20)에서는 공정처리가 완료된 기판(10)과 기판교환모듈(300)에 적재된 공정처리될 기판(12)가 기판교환부(310)에 의하여 상호 교환될 수 있다.
상기와 같이 공정처리가 완료된 기판(11)이 적재된 또 다른 트레이(21)는 다시 제2이송부(260)로 전달되고, 새로운 기판(12)이 적재된 트레이(20)가 제1이송부(250)에 안착된 상태에서 상기 제1이송부(250)와 제2이송부(260)가 상호 위치를 변경하도록 이동하게 된다.
따라서 상기 제1이송부(250)와 제2이송부(260)는 기판처리공정에서 동일한 트레이(20, 21)를 안착한 상태에서 기판을 교환하면서 공정처리를 수행하고, 공정대기공간(202)의 커버교체부(230)는 하나의 커버부재(30)를 통해 계속적으로 공정처리를 수행할 수 있으므로 구조적으로 단순화되면서도 공정효율은 극대화될 수 있다.
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.
100...공정모듈 210...트레이교환모듈
250...제1이송부 260...제2이송부
250...제1이송부 260...제2이송부
Claims (12)
- 복수의 기판들이 트레이에 적재된 상태로 기판들에 대한 처리를 수행하는 공정모듈과 연결되는 기판처리장치의 트레이교환모듈로서,
내부에 공정대기공간과 기판교환공간을 형성하는 프레임과;
상기 기판교환공간 및 공정대기공간 사이를 교번하여 이동하여 상기 기판교환공간 및 공정대기공간으로 교번하여 트레이를 이동시키는 제1이송부 및 제2이송부와;
상기 제1이송부 또는 제2이송부로부터 트레이를 전달받아 상기 공정모듈로 도입시키고, 공정처리가 완료된 트레이를 상기 공정모듈로부터 인출하여 상기 제1이송부 또는 제2이송부로 전달하는 트레이이송부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 트레이교환모듈. - 청구항 1에 있어서,
상기 제1이송부와 제2이송부는 상기 기판교환공간 및 공정대기공간 사이를 교번하여 이동할 때 서로 간섭되는 것을 방지하기 위하여 지지하는 트레이의 수직높이가 다른 것을 특징으로 하는 트레이교환모듈. - 청구항 2에 있어서,
상기 제1이송부와 제2이송부는 이동에 의하여 상호교차 이동될 때 상기 제1이송부에 의하여 지지되는 트레이의 수직높이가 상기 제2이송부에 지지되는 트레이의 수직높이보다 낮은 것을 특징으로 하는 트레이교환모듈. - 청구항 3에 있어서,
상기 제1이송부와 제2이송부가 상호교차 이동될 때 상기 제1이송부에 지지되는 트레이가 통과될 수 있도록, 상기 제2이송부는 상기 제1이송부에 지지되는 트레이의 양측면 외측으로 오목하게 형성된 홈부를 구비하는 것을 특징으로 하는 트레이교환모듈. - 청구항 3에 있어서,
상기 제1이송부의 이송을 가이드하는 제1레일과 상기 제2이송부의 이송을 가이드하는 제2레일을 포함하고,
상기 제1이송부와 제2이송부는 각각 한 쌍의 레일부재가 평행하게 배치되어 이루어지며,
상기 제1레일은 제2레일을 이루는 한 쌍의 레일부재 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 트레이교환모듈. - 청구항 1에 있어서,
상기 공정대기공간 및 상기 기판교환공간 중 어느 하나에 설치되어 상기 공정모듈로 도입하기 전에 트레이에 커버부재를 복개하고 상기 공정모듈로부터 인출된 후 트레이로부터 커버부재를 분리시키는 커버교체부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 트레이교환모듈. - 청구항 6에 있어서,
상기 커버교체부는 상기 프레임에서 승하강 가능하도록 결합되고, 상기 상기 공정모듈에서 인출된 트레이로부터 상기 커버부재를 분리시키며, 상기 기판교환공간에서 기판교환이 완료된 트레이에 상기 커버부재를 복개하는 것을 특징으로 하는 트레이교환모듈. - 청구항 1 내지 7 중 어느 한 항에 따른 트레이교환모듈과;
상기 트레이교환모듈과 연결되고 복수의 기판들이 트레이에 적재된 상태로 기판들에 대한 처리를 수행하는 하나 이상의 공정모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치. - 청구항 8에 있어서,
상기 기판교환공간에 위치된 제1이송부 또는 제2이송부의 트레이에 적재된 기판과 공정처리될 기판을 교환하는 기판교환부를 포함하는 기판교환모듈을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치. - 기판교환공간에 위치된 트레이에서 공정처리될 기판과 공정이 완료된 기판을 교환하는 기판교환단계, 및 기판처리를 수행하는 기판처리가 완료된 기판이 안착된 트레이를 공정모듈로부터 공정대기공간으로 인출하거나 기판처리가 수행될 기판이 안착된 트레이를 상기 공정대기공간으로부터 상기 공정모듈로 도입시키는 트레이 인출도입단계가 독립적으로 수행되는 제1단계와;
상기 제1단계 후에 상기 기판교환공간 및 공정대기공간 사이를 교번하여 이동하여 트레이를 이동시키는 제1이송부 및 제2이송부에 의하여 트레이를 상기 기판교환공간 및 공정대기공간으로 교번하여 트레이를 이동시키는 제2단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판처리방법. - 청구항 10에 있어서,
상기 제1이송부와 제2이송부는 상기 기판교환공간 및 공정대기공간 사이를 교번하여 이동할 때 서로 간섭되는 것을 방지하기 위하여 지지하는 트레이의 수직높이가 다른 것을 특징으로 하는 기판처리방법. - 청구항 10에 있어서,
상기 제1단계는
상기 공정대기공간 및 상기 기판교환공간 중 어느 하나의 공간에서 상기 공정모듈로 도입하기 전에 트레이에 커버부재를 복개하고 상기 공정모듈로부터 인출된 후 트레이로부터 커버부재를 분리시키는 기판처리방법.
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