KR20140100728A - 기판처리시스템 - Google Patents

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KR20140100728A
KR20140100728A KR1020130013813A KR20130013813A KR20140100728A KR 20140100728 A KR20140100728 A KR 20140100728A KR 1020130013813 A KR1020130013813 A KR 1020130013813A KR 20130013813 A KR20130013813 A KR 20130013813A KR 20140100728 A KR20140100728 A KR 20140100728A
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KR1020130013813A
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엄용택
김형준
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주식회사 원익아이피에스
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Abstract

발명은 기판처리시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 기판에 대하여 증착, 식각 등 기판처리를 수행하는 기판처리시스템에 관한 것이다.
본 발명은, 하나 이상의 기판처리영역을 포함하며 제1진공압에서 기판 처리를 수행하는 제1기판처리모듈과; 하나 이상의 기판처리영역을 포함하며 상기 제1진공압과 다른 제2진공압에서 기판 처리를 수행하는 제2기판처리모듈과; 상기 제1기판처리모듈과 상기 제2기판처리모듈 사이에 배치되어 상기 제1 및 제2기판처리모듈을 상호 연결하며 제1게이트를 통하여 상기 제1기판처리모듈로부터 제1게이트를 통하여 기판을 전달받아 제2게이트를 통하여 상기 제2기판처리모듈로 기판을 전달하되, 내부가 상기 제1진공압과 상기 제2진공압으로 압력 변환되는 버퍼모듈; 및 상기 제1게이트 및 상기 제2게이트를 각각 개폐하는 제1게이트 밸브 및 제2게이트 밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판처리시스템을 개시한다.

Description

기판처리시스템 {Substrate processing apparatus}
본 발명은 기판처리시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 기판에 대하여 증착, 식각 등 기판처리를 수행하는 기판처리시스템에 관한 것이다.
기판처리시스템이란, 기판에 대하여 증착, 식각 등의 기판처리를 수행하는 시스템을 말하며, 플라즈마의 이용, 스퍼터링 등 다양한 방법에 의하여 기판처리를 수행한다.
그리고 기판처리의 대상은, 반도체기판, LCD패널용 유리기판, AMOLED 패널, 태양전지기판, 터치스크린용 기판 등이 될 수 있으며, 이때 기판처리면에 물성이 다른 복수의 층들이 순차적으로 형성되는 경우와 같이 복수의 기판처리가 연속하여 이루어지는 경우가 있다.
그런데 기판처리시스템이 복수의 기판처리들을 수행하는 경우, 각 기판처리들의 공정조건이 서로 다르므로 복수의 기판처리들을 연속하여 수행하는 경우 다른 기판처리에 영향을 미치지 않는 전제하에 수행될 필요가 있다.
그러나, 복수의 기판처리들을 연속하여 수행하는 종래의 기판처리시스템은, 각 기판처리가 다른 기판처리에 영향을 주는 것을 방지하기 위하여 게이트밸브에 의하여 개폐되는 복수의 공정챔버들 및 각 공정챔버의 배기 후 기판교환이 이루어져야 하므로, 기판처리시스템의 크기가 커지고 배기 후 기판교환이 이루어짐에 따라서 기판처리시간이 증가하여, 결과적으로 기판제조비용을 증가시키는 문제점이 있다.
본 발명의 목적은, 복수의 기판처리들을 연속하여 수행하는 기판처리시스템의 크기를 줄이고 기판처리속도를 현저히 높일 수 있는 기판처리시스템을 제공하는 데 있다.
본 발명은 상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 창출된 것으로서, 본 발명은, 하나 이상의 기판처리영역을 포함하며 제1진공압에서 기판 처리를 수행하는 제1기판처리모듈과; 하나 이상의 기판처리영역을 포함하며 상기 제1진공압과 다른 제2진공압에서 기판 처리를 수행하는 제2기판처리모듈과; 상기 제1기판처리모듈과 상기 제2기판처리모듈 사이에 배치되어 상기 제1 및 제2기판처리모듈을 상호 연결하며 제1게이트를 통하여 상기 제1기판처리모듈로부터 제1게이트를 통하여 기판을 전달받아 제2게이트를 통하여 상기 제2기판처리모듈로 기판을 전달하되, 내부가 상기 제1진공압과 상기 제2진공압으로 압력 변환되는 버퍼모듈; 및 상기 제1게이트 및 상기 제2게이트를 각각 개폐하는 제1게이트 밸브 및 제2게이트 밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판처리시스템을 개시한다.
상기 버퍼모듈은, 압력 변환 시 상기 제1기판처리모듈 또는 상기 제2기판처리모듈 내의 가스 분압에 대응되는 가스 분압으로 압력변환이 될 수 있다.
상기 버퍼모듈은, 압력 변환 시 상기 제1기판처리모듈 또는 상기 제2기판처리모듈 내의 가스 조성 및 가스 분압에 대응되는 가스 조성 및 가스 분압으로 압력변환이 될 수 있다.
상기 버퍼모듈은, 압력 변환 시 상기 제1기판처리모듈 또는 상기 제2기판처리모듈 내의 가스 조성에 대응되는 가스 조성으로 압력변환이 될 수 있다.
상기 제1기판처리모듈 및 상기 제2기판처리모듈 중 적어도 어느 하나는, 스퍼터링 공정을 수행할 수 있다.
상기 기판처리영역은, 타켓이 설치된 타겟 영역과, 기판의 이동방향을 기준으로 상기 타겟 영역 전방에 위치되어 기판의 전단이 상기 타겟 영역에 진입하기 전에 기판이 위치되는 제1버퍼 영역과, 상기 타겟 영역의 후방에 위치되어 기판의 후단이 상기 타겟 영역에서 벗어난 후 기판이 위치되는 제2버퍼 영역을 포함할 수 있다.
상기 제1기판처리모듈 및 제2기판처리모듈 중 적어도 어느 하나는 단일 챔버로 형성되며, 상기 제1버퍼 영역과 상기 타겟 영역과 상기 제2버퍼 영역은 상기 챔버 내에 기판이 통과하는 개구부를 가지는 격벽에 의하여 상호 분리될 수 있다.
상기 기판처리영역은, 상기 챔버 내에서 연속하여 복수 개로 배치되며, 상기 복수 개의 기판처리영역 중 기판 이동방향을 기준으로 전방 기판처리영역의 제2버퍼 영역은, 후방 기판처리영역의 제1버퍼 영역과 중첩될 수 있다.
상기 제1기판처리모듈 및 제2기판처리모듈 중 적어도 어느 하나는 상기 타겟 영역을 포함하는 공정챔버와, 상기 기판의 이동 방향을 기준으로 상기 공정챔버 전방에 배치되며 상기 제1버퍼 영역을 포함하는 제1버퍼 챔버와, 상기 공정챔버 후방에 배치되며 상기 제2버퍼 영역을 포함하는 제2버퍼 챔버를 포함하며, 상기 제1버퍼 챔버, 공정챔버 및 제2버퍼 챔버는 상기 챔버들 간의 결합면에 형성되는 기판 이송 개구부를 통해 상호 연통될 수 있다.
상기 제1기판처리모듈 및 제2기판처리모듈 중 적어도 어느 하나는 복수의 공정챔버를 포함하며, 상기 공정챔버를 포함하는 복수 개의 기판처리영역 중 기판 이동방향을 기준으로 전방 기판처리영역의 제2버퍼 챔버와 후방 기판처리영역의 제1버퍼 챔버는 동일한 챔버로 구성될 수 있다.
상기 제1기판처리모듈은, 스퍼터링에 의하여 기판의 기판 처리면에 SiO2층을 형성하는 기판처리영역을 포함하며, 상기 제2기판처리모듈은 스퍼터링에 의하여 SiO2층이 형성된 기판 처리면에 ITO층을 형성하는 기판처리영역을 포함할 수 있다.
상기 버퍼모듈은, 상기 제1진공압으로 압력 변환시 O2 및 Ar를 주입하면서 압력변환이 될 수 있다.
상기 제1기판처리모듈은, 상기 SiO2층을 형성하는 기판처리영역 전방에 스퍼터링에 의하여 기판의 기판 처리면에 Nb2O5층을 형성하는 기판처리영역을 더 포함할 수 있다.
상기 제1기판처리모듈, 상기 버퍼모듈 및 상기 제2기판처리모듈은 일렬로 배치될 수 있다.
상기 제1기판처리모듈 및 상기 제2기판처리모듈 중 적어도 어느 하나는, 상기 기판의 기판 처리면이 지면에 대하여 세워진 상태로 이동되면서 기판처리를 수행할 수 있다.
상기 제1기판처리모듈 및 상기 제2기판처리모듈은 기판의 전달방향이 서로 반대가 되도록 서로 평행하게 배치되고, 상기 버퍼모듈은, 기판의 전달방향을 기준으로 상기 제1기판처리모듈의 후단 및 상기 제2기판처리모듈의 전단에 설치되고 상기 제1기판처리모듈로부터 기판을 전달받은 후 선형이동 및 회전이동 중 적어도 어느 하나의 이동에 의하여 상기 제2기판처리모듈로 기판을 전달할 수 있다.
상기 제1기판처리모듈 및 상기 제2기판처리모듈 중 적어도 어느 하나는, 상기 기판의 기판 처리면이 지면에 대하여 세워진 상태로 이동되면서 기판처리를 수행할 수 있다.
본 발명에 따른 기판처리시스템은, 하나 이상의 기판처리를 수행하는 제1기판처리모듈 및 하나 이상의 기판처리를 수행하는 제2기판처리모듈 사이에 게이트밸브에 의하여 개폐되는 버퍼모듈을 더 구비하여, 제1기판처리모듈로부터 제2기판처리모듈로 기판을 전달하도록 함으로써 제1기판처리모듈 및 제2기판처리모듈 사이의 공정에 영향을 주지않고 기판을 신속하게 전달할 수 있는 이점이 있다.
특히, 본 발명에 따른 기판처리시스템은, 제1기판처리모듈로부터 제2기판처리모듈로 기판을 전달함에 있어서, 제1기판처리모듈로부터 기판을 전달받을 때 제1기판처리모듈 또는 제2기판처리모듈의 공정조건, 예를 들면 진공압, 공정가스 분압 등에 대응하여 변환시킨 후에 제1기판처리모듈 또는 제2기판처리모듈과 연통하여 기판을 교환함으로써 제1기판처리모듈 및 제2기판처리모듈 사이의 공정에 영향을 주지않고 기판을 신속하게 전달할 수 있는 이점이 있다.
또한 본 발명에 따른 기판처리시스템은, 공정조건이 유사한 기판처리들을 하나의 기판처리모듈에서 연속하여 처리하도록 구성하고, 후속되는 기판처리들 중 공정조건이 다른 기판처리들을 수행하는 기판처리모듈 사이에 게이트밸브에 의하여 개폐되는 버퍼챔버를 설치함으로써 기판처리속도를 높이는 한편 기판처리시스템의 크기를 줄일 수 있는 이점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 기판처리시스템을 보여주는 평면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 기판처리시스템의 변형례를 보여주는 평면도이다.
이하 본 발명에 따른 기판처리시스템에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 따른 기판처리시스템은, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 하나 이상의 기판처리영역(S1, S2)을 포함하는 제1기판처리모듈(100)과; 하나 이상의 기판처리영역(S3, S4)을 포함하는 제2기판처리모듈(200)과; 제1기판처리모듈(100)과 제2기판처리모듈(200) 사이에 배치되어 제1 및 제2기판처리모듈(100, 200)을 상호 연결하며 제1게이트(311)를 통하여 제1기판처리모듈(100)로부터 기판(10)을 전달받아 제2게이트(312)를 통하여 제2기판처리모듈(200)로 기판(10)을 전달하는 버퍼모듈(300)과; 제1게이트(311) 및 제2게이트(312)를 각각 개폐하는 제1게이트밸브(410) 및 제2게이트밸브(420)를 포함한다.
본 발명에 따른 기판처리시스템의 기판처리대상인 기판(10)은, 반도체기판, LCD패널용 유리기판, AMOLED 패널, 태양전지기판, 터치스크린용 기판 등 기판처리가 가능한 대상은 모두 가능하다.
여기서 상기 기판(10)은, 제1기판처리모듈(100), 버퍼모듈(300) 및 제2기판처리모듈(200)로의 이동에 있어서 직접 이송되거나, 트레이(20)에 안착된 상태로 이송되는 등 다양한 방식에 의하여 이송될 수 있다.
그리고 상기 기판(10)의 이송에 있어서, 제1기판처리모듈(100), 버퍼모듈(300) 및 제2기판처리모듈(200) 중 적어도 일부에서는 기판(10)은 로봇 등에 의하여 이송되거나, 레일 또는 이송롤러 등 다양한 방식에 의하여 이송될 수 있다.
또한 상기 기판(10)은, 지면에 대하여, 수평, 경사, 수직을 이루는 등 기판처리의 종류에 따라서 다양한 형태로 이송될 수 있으며, 특히 제1기판처리모듈(100) 및 제2기판처리모듈(200) 내에서 기판처리면이 지면에 대하여 수직을 이루어, 즉 세워진 상태로 기판처리가 수행되도록, 지면에 대하여 수직을 이루어, 즉 세워진 상태로 이송될 수 있다.
상기 제1기판처리모듈(100)은, 하나 이상의 기판처리영역(S1, S2)을 포함하여 하나 이상의 기판처리를 수행하는 모듈로서 기판처리의 수 및 종류에 따라서 다양한 구성이 가능하다.
예로서, 상기 제1기판처리모듈(100)은, 하나 이상의 기판처리영역(S1, S2)을 형성하는 하나 이상의 챔버(110)와, 챔버(110)에 설치되어 챔버(110) 내부의 배기를 위한 배기시스템 등을 포함하여 구성될 수 있다.
특히 상기 제1기판처리모듈(100)은, 하나 이상의 기판처리영역(S1, S2)을 형성하는 구성으로서 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 단일 챔버(110)로 형성되거나, 각 기판처리영역(S1, S2)들에 대응하여 복수 개의 챔버들로 형성되는 등 다양한 구성이 가능하다.
상기 배기시스템은, 챔버(110)에 설치되어 챔버(110) 내부의 배기를 위한 구성으로서 기판처리의 종류에 따라서 다양하게 구성될 수 있다.
한편 상기 챔버(110)는, 기판처리의 종류에 따라서 필요한 구성들이 더 설치되며, 예로서, 기판처리가 스퍼터링에 의하여 이루어지는 경우 기판처리영역(S1, S2)에 가스를 분사하는 가스분사부(미도시)와, 기판처리가 스퍼터링에 의하여 이루어지는 경우 타겟(121, 122)과, 기판(10)을 가열하기 위한 히터(130) 등이 설치될 수 있다.
여기서 상기 히터(130)는, 기판처리를 위하여 기판(10)을 가열하기 위한 구성으로서 제1기판처리모듈(100)에 적절한 위치에 적절한 수로 설치될 수 있다.
이때 상기 기판(10)은, 챔버(110) 내에서 고정된 상태로 기판처리가 이루어지거나, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 이동되면서 기판처리가 수행될 수 있다.
한편 상기 제1기판처리모듈(100)는 하나 이상의 기판처리영역(S1, S2)을 포함하여 기판(10)에 대한 연속된 기판처리를 수행할 수 있다.
예로서, 상기 제1기판처리모듈(100)는, 스퍼터링에 의하여 기판처리면 중 적어도 일부에 SiO2층을 형성하는 제2기판처리영역(S2)을 포함할 수 있다.
상기 제2기판처리영역(S2)은, Si로 이루어진 타켓(122)이 설치되어 진공압, 즉 제1진공압에서 O2의 주입과 함께 스퍼터링에 의하여 기판처리면에 SiO2층을 형성할 수 있다.
한편 상기 제1기판처리모듈(100)은, 기판(10)의 이송방향을 기준으로 제2기판처리영역(S2)의 전방에 배치되어 스퍼터링에 의하여 기판처리면 중 적어도 일부에 Nb2O5층을 형성하는 제1기판처리영역(S1)을 더 포함할 수 있다.
이때 상기 제1기판처리영역(S1)은, SiO2층을 형성하는 제2기판처리영역(S2)과 유사하게 동일한 진공압, 즉 제1진공압에서 O2의 주입과 함께 스퍼터링이 이루어짐으로써 후속되는 제2기판처리영역(S2)과의 상호 영향을 최소화될 수 있다.
한편 상기 기판처리영역은, 타켓(121, 122)이 설치된 타겟 영역(S11, S21)과, 기판(10)의 이동방향을 기준으로 타겟 영역(S11, S21) 전방에 위치되어 기판(10)의 전단이 타겟 영역(S11, S21)에 진입하기 전에 기판(10)이 위치되는 제1버퍼 영역(S10, S20)과, 타겟 영역(S11, S21)의 후방에 위치되어 기판(10)의 후단이 타겟 영역(S11, S21)에서 벗어난 후 기판(10)이 위치되는 제2버퍼 영역(S12, S22)을 포함할 수 있다.
상기 타겟 영역(S11, S21)은, 타겟(121, 122), 가스공급부(미도시), 히터(130) 등이 설치되는 영역으로서 기판처리를 위한 구성들이 설치될 수 있다.
상기 제1버퍼 영역(S10, S20) 및 제2버퍼 영역(S12, S22)은, 각각 기판(10)이 타겟 영역(S11, S21)으로 도입되기 직전에 위치되는 위치 및 기판(10)이 타겟 영역(S11, S21)으로부터 벗어난 직후에 위치되는 위치로서 기판(10)의 크기, 타겟 영역(S11, S21)에서의 처리속도에 따라서 다양하게 설정될 수 있다.
그리고 상기 제1버퍼 영역(S10, S20) 및 제2버퍼 영역(S12, S22)에는 기판처리를 위하여 히터(130) 등이 설치될 수 있다.
한편 상기 기판처리영역(S1, S2)이 챔버(110) 내에서 복수 개로 배치될 때, 전방 기판처리영역(S1)의 제2버퍼 영역(S22)은, 후방 기판처리영역(S2)의 제1버퍼 영역(S20)과 중첩될 수 있다.
또한 상기 제1버퍼 영역(S10, S20), 타겟 영역(S11, S21), 및 제2버퍼 영역(S12, S22)은, 제1기판처리모듈(100)이 단일 챔버(110)에 의하여 형성될 때, 챔버(110) 내에 기판(10)이 통과할 수 있는 개구부를 가지는 격벽(151~155)에 의하여 상호 분리될 수 있다.
상기 격벽(151~155)은, 기판(10)이 이송되면서 연속된 기판처리가 가능하면서 기판처리영역(S1, S2), 특히 기판처리가 이루어지는 타켓영역(S11, S21)에서 주변으로부터의 영향을 최소화하기 위한 구성으로서 기판이송이 가능하도록 항상 개구된 개구부가 형성되고 나머지 영역들과 상호 분리되도록 구성됨을 특징으로 한다.
한편 상기 제1기판처리모듈(100)이 복수 개의 챔버들로 구성된 경우, 제1기판처리모듈(100)은, 타겟 영역을 포함하는 공정 챔버와, 기판의 이동 방향을 기준으로 공정 챔버 전방에 배치되며 제1버퍼 영역을 포함하는 제1 버퍼 챔버와, 공정 챔버 후방에 배치되며 제2 버퍼 영역을 포함하는 제2 버퍼 챔버를 포함할 수 있다.
그리고 상기 제1 버퍼 챔버 및 공정 챔버, 제2 버퍼 챔버는 챔버들 간의 결합면에 형성되는 기판 이송 개구부를 통해 상호 연통될 수 있다.
또한 상기 제1기판처리모듈(100)은 복수의 공정 챔버를 포함할 수 있으며, 이 경우 공정 챔버를 포함하는 복수 개의 기판처리영역 중 기판 이동방향을 기준으로 전방 기판처리영역의 제2버퍼 챔버와 후방 기판처리영역의 제1 버퍼 챔버는 서로 동일한 챔버로 구성될 수 있다.
한편 상기 제1기판처리모듈(100)은, 챔버(110) 내로의 기판도입속도, 기판처리영역(S1, S2)에서의 기판이동속도 등의 편차를 고려하여, 기판(10)의 이송속도의 조정을 위하여 기판처리영역(S1, S2)의 최전방에는 버퍼영역(SB)가 더 설정될 수 있다.
상기 버퍼영역(SB)은, 챔버(110) 내로의 기판도입 및 기판처리영역(S1, S2)으로의 진입시 기판(10)이 임시로 위치되는 완충영역이며, 히터(130) 등이 설치될 수 있다.
한편 상기 제1기판처리모듈(100)의 전방에는, 도 1에 도시된 바와 같이, 대기압하의 외부로부터 기판(10)을 제1진공압이 유지되는 제1기판처리모듈(100)로 기판(10)을 도입하기 위한 로딩모듈(510)이 설치될 수 있다.
또한 상기 로딩모듈(510) 및 제1기판처리모듈(100) 사이에는 기판(10)의 예열을 위한 히터(521)가 설치된 가열모듈(520)이 더 설치될 수 있다.
여기서 대기압하의 외부로부터 기판(10)을 제1진공압이 유지되는 제1기판처리모듈(100)로 기판(10)을 도입되기 위해서는 압력변환이 필요한바, 로딩모듈(510) 및 가열모듈(520) 중 적어도 어느 하나는 대기압 및 제1진공압으로 압력변환될 수 있다.
한편 상기 로딩모듈(510)의 전방에는 도 1에 도시된 바와 같이, 기판(10)이 임시로 적재되는 로딩스테이션(551)과, 기판(10)이 적재되는 카세트(미도시) 등으로부터 기판처리될 기판(10)을 인출하여 로딩스테이션(551)으로 전달하거나 후술하는 언로딩스테이션(552)로부터 전달받아 카세트로 기판처리된 기판(10)을 적재하는 이송로봇(553)이 더 설치될 수 있다.
상기 제2기판처리모듈(200)은, 하나 이상의 기판처리영역(S3, S4)을 포함하여 기판처리를 수행하는 모듈로서, 제1기판처리모듈(100)과 유사하게 구성될 수 있으며, 기판처리의 수 및 종류에 따라서 다양한 구성이 가능하다.
예로서, 상기 제2기판처리모듈(100)은, 하나 이상의 기판처리영역(S3, S4)을 형성하는 하나 이상의 챔버(210)와, 챔버(210)에 설치되어 챔버(210) 내부의 배기를 위한 배기시스템 등을 포함하여 구성될 수 있다.
상기 제2기판처리모듈(100)은, 하나 이상의 기판처리영역(S3, S4)을 형성하는 구성으로서 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 단일 챔버(210)로 형성되거나, 각 기판처리영역(S3, S4)들에 대응하여 복수 개의 챔버들로 형성되는 등 다양한 구성이 가능하다.
상기 배기시스템은, 챔버(210)에 설치되어 챔버(210) 내부의 배기를 위한 구성으로서 기판처리의 종류에 따라서 다양하게 구성될 수 있다.
한편 상기 챔버(210)는, 기판처리의 종류에 따라서 필요한 구성들이 더 설치되며, 예로서, 기판처리가 스퍼터링에 의하여 이루어지는 경우 기판처리영역(S3)에 가스를 분사하는 가스분사부(미도시)와, 기판처리가 스퍼터링에 의하여 이루어지는 경우 타겟(221)과, 기판(10)을 가열하기 위한 히터(230) 등이 설치될 수 있다.
여기서 상기 히터(230)는, 기판처리를 위하여 기판(10)을 가열하기 위한 구성으로서 제2기판처리모듈(200)에 적절한 위치에 적절한 수로 설치될 수 있다.
이때 상기 기판(10)은, 챔버(210) 내에서 고정된 상태로 기판처리가 이루어지거나, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 이동되면서 기판처리가 수행될 수 있다.
한편 상기 제2기판처리모듈(200)은, 하나 이상의 기판처리영역(S3, S4)을 포함하여, 기판(10)에 대한 연속된 기판처리를 수행할 수 있다.
예로서, 상기 제2기판처리모듈(200)은, 스퍼터링에 의하여 기판처리면, 특히 제2기판처리영역(S2)에서 SiO2층이 형성된 기판처리면 중 적어도 일부에 제2진공압에서 ITO층을 형성하는 제3기판처리영역(S3)을 포함할 수 있다.
상기 제3기판처리영역(S3)은, 스퍼터링에 의하여 기판처리면에 제2진공압에서 ITO층을 형성할 수 있다. 여기서 상기 제3기판처리영역(S3)의 제1진공압과 다른 제2진공압에서 기판처리가 수행될 수 있다.
한편 상기 제2기판처리모듈(200)은, 기판(10)의 이송방향을 기준으로 제3기판처리영역(S3)의 후방에 배치되어 어닐링을 수행하는 제4기판처리영역(S4)을 더 포함할 수 있다.
상기 제4기판처리영역(S4)은, 기판(10)을 가열함으로써 기판처리면에 형성된 ITO층 등이 안정적으로 형성되도록 한다.
한편 상기 기판처리영역(S3) 중 적어도 일부는, 기판(10)이 이동되면서 기판처리가 수행될 때, 타켓(221)이 설치된 타겟 영역(S31)과, 기판(10)의 이동방향을 기준으로 타겟 영역(S31) 전방에 위치되어 기판(10)의 전단이 타겟 영역(S31)에 진입하기 전에 기판(10)이 위치되는 제1버퍼 영역(S30)과, 타겟 영역(S31)의 후방에 위치되어 기판(10)의 후단이 타겟 영역(S31)에서 벗어난 후 기판(10)이 위치되는 제2버퍼 영역(S32)을 포함할 수 있다.
상기 타겟 영역(S31)은, 타겟(221), 가스공급부(미도시), 히터(230) 등이 설치되는 영역으로서 기판처리를 위한 구성들이 설치될 수 있다.
상기 제1버퍼 영역(S30) 및 제2버퍼 영역(S32)은, 각각 기판(10)이 타겟 영역(S31)으로 도입되기 직전에 위치되는 위치 및 기판(10)이 타겟 영역(S31)으로부터 벗어난 직후에 위치되는 위치로서 기판(10)의 크기, 타겟 영역(S31)에서의 처리속도에 따라서 다양하게 배치될 수 있다.
그리고 상기 제1버퍼 영역(S30) 및 제2버퍼 영역(S32)에는 기판처리를 위하여 히터(230) 등이 설치될 수 있다.
한편 상기 기판처리영역(S3)이 챔버(210) 내에서 복수 개로 배치될 때, 전방 기판처리영역의 제2버퍼 영역은, 후방 기판처리영역의 제1버퍼 영역과 중첩될 수 있다.
또한 상기 제1버퍼 영역(S30), 타겟 영역(S31), 및 제2버퍼 영역(S32)은, 제2기판처리모듈(200)이 단일 챔버(210)에 의하여 형성될 때, 챔버(210) 내에 기판(10)이 통과할 수 있는 개구부가 형성된 격벽(251~255)에 의하여 상호 분리될 수 있다.
상기 격벽(251~255)은, 기판(10)이 이송되면서 연속된 기판처리가 가능하면서 기판처리영역(S3), 특히 기판처리가 이루어지는 타켓영역(S31)에서 주변으로부터의 영향을 최소화하기 위한 구성으로서 기판이송이 가능하도록 항상 개구된 개구부가 형성되고 나머지 영역들과 분리되도록 구성됨을 특징으로 한다.
한편 상기 제2기판처리모듈(200)이 복수 개의 챔버들로 구성된 경우, 제2기판처리모듈(200)은, 타겟 영역을 포함하는 공정 챔버와, 기판의 이동 방향을 기준으로 공정 챔버 전방에 배치되며 제1버퍼 영역을 포함하는 제1 버퍼 챔버와, 공정 챔버 후방에 배치되며 제2 버퍼 영역을 포함하는 제2 버퍼 챔버를 포함할 수 있다.
그리고 상기 제1 버퍼 챔버 및 공정 챔버, 제2 버퍼 챔버는 챔버들 간의 결합면에 형성되는 기판 이송 개구부를 통해 상호 연통될 수 있다.
또한 상기 제2기판처리모듈(200)은 복수의 공정 챔버를 포함할 수 있으며, 이 경우 공정 챔버를 포함하는 복수 개의 기판처리영역 중 기판 이동방향을 기준으로 전방 기판처리영역의 제2버퍼 챔버와 후방 기판처리영역의 제1 버퍼 챔버는 서로 동일한 챔버로 구성될 수 있다.
한편 상기 제2기판처리모듈(200)의 후방에는, 도 1에 도시된 바와 같이, 제2진공압이 유지되는 제2기판처리모듈(200)로부터 대기압하의 외부로 기판(10)을 배출하기 위한 언로딩모듈(530)이 설치될 수 있다.
또한 상기 언로딩모듈(530) 및 제2기판처리모듈(100) 사이에는 기판(10)의 냉각을 위한 냉각장치(541)가 설치된 냉각모듈(540)이 더 설치될 수 있다.
여기서 제2진공압이 유지되는 제2기판처리모듈(200)로부터 대기압하의 외부로 기판(10)을 배출하기 위해서는 압력변환이 필요한바, 언로딩모듈(530) 및 냉각모듈(540) 중 적어도 어느 하나는 대기압 및 제2진공압으로 압력변환될 수 있다.
그리고 상기 언로딩모듈(530)의 후방에는 도 1에 도시된 바와 같이, 기판(10)이 임시로 적재되는 언로딩스테이션(552)이 더 설치될 수 있다.
한편, 상기 제1기판처리모듈(100) 및 제2기판처리모듈(200)은, 기판처리면 상에 연속된 기판처리를 수행하며, 기판처리를 위한 가스의 종류, 공정압 등 공정조건이 서로 다르게 수행됨을 특징으로 한다. 여기서 상기 제1기판처리모듈(100) 및 제2기판처리모듈(200) 중 적어도 어느 하나는, 스퍼터링 공정을 수행할 수 있다.
예로서, 제1기판처리모듈(100)은 제1진공압에서 하나 이상의 기판처리가 수행되며, 제2기판처리모듈(200)은 제1진공압과 다른 제2진공압에서 하나 이상의 기판처리가 수행될 수 있다.
이에 상기 제1기판처리모듈(100) 및 제2기판처리모듈(200)는, 기판처리시 서로 영향을 미치는 것을 방지할 필요가 있으며, 본 발명에 따른 기판처리시스템은, 제1게이트(311) 및 제2게이트(312)가 형성되어 제1게이트(311)를 통하여 기판(10)을 제1기판처리모듈(100)로부터 전달받아 제2게이트(312)를 통하여 기판(10)을 제2기판처리모듈(200)로 전달하도록 설치된 버퍼모듈(300)을 더 포함함을 특징으로 한다.
상기 버퍼모듈(300)은, 제1기판처리모듈(100)과 제2기판처리모듈(200) 사이에 배치되어 제1 및 제2기판처리모듈(100, 200)을 상호 연결하며 제1게이트(311)를 통하여 제1기판처리모듈(100)로부터 기판(10)을 전달받아 제2게이트(312)를 통하여 제2기판처리모듈(200)로 기판(10)을 전달할 수 있는 구성이면 어떠한 구성이 가능하다.
예로서, 상기 버퍼모듈(300)은, 제1게이트(311) 및 제2게이트(312)가 형성된 버퍼챔버(310)와, 버퍼챔버(310) 내부의 압력을 제어하기 위한 배기시스템(미도시) 및 가스공급시스템(미도시)을 포함할 수 있다.
상기 버퍼챔버(310)는, 제1기판처리모듈(100)로부터 제2기판처리모듈(200)로의 기판전달을 위한 진공압 형성을 위하여 밀폐된 공간을 형성하는 구성으로서 다양한 구성이 가능하다.
그리고 상기 제1게이트(311) 및 제2게이트(312)는, 각각 제1기판처리모듈(100)로부터 기판(10)을 전달받거나, 제2기판처리모듈(200)로 기판(20)을 전달할 수 있도록 제1기판처리모듈(100) 및 제2기판처리모듈(200)을 향하는 면에 형성된다.
또한 상기 제1게이트(311) 및 제2게이트(312)는, 제1기판처리모듈(100)로부터 기판(10)을 전달받거나, 제2기판처리모듈(200)로 기판(20)을 전달하기 전에 버퍼챔버(310) 내의 압력변환 등 제1기판처리모듈(100) 및 제2기판처리모듈(200) 내의 공정조건에 맞춘 후에 제1기판처리모듈(100) 및 제2기판처리모듈(200)와 연통될 수 있도록 제1게이트밸브(410) 및 제2게이트밸브(420)에 의하여 개폐된다.
상기 제1게이트밸브(410) 및 제2게이트밸브(420)는, 각각 제1게이트(311) 및 제2게이트(312)를 개폐하기 위한 구성으로서 다양한 구성이 가능하다.
한편 상기 버퍼모듈(300)은, 기판(10)의 이송과정 중 기판(10)의 가열을 요하는 경우 기판(10) 가열을 위한 히터(330)를 더 포함할 수 있다.
또한 상기 버퍼모듈(300)은, 제1기판처리모듈(100)로부터 기판(10)을 전달받아 제2기판처리모듈(200)로 기판(10)을 전달하기 위한 기판이송부(350)가 설치된다.
상기 기판이송부(350)는, 기판(10)의 이송방식에 따라서 선형이동 및 회전이동 중 적어도 어느 하나의 이동에 의하여 이송하는 등 다양한 구성이 가능하다.
특히 상기 기판이송부(350)는, 제1기판처리모듈(100), 버퍼모듈(300), 및 제2기판처리모듈(100)의 배치에 따라서 다양한 구성이 가능하다.
예로서, 상기 제1기판처리모듈(100) 및 제2기판처리모듈(20)은 기판(10)의 전달방향이 도 1에 도시된 바와 같이, 서로 반대가 되도록 서로 평행하게 배치되거나, 서로 수직을 이루도록 배치될 수 있다.
이때 상기 버퍼모듈(300)은, 기판(10)의 전달방향을 기준으로 제1기판처리모듈(100)의 후단 및 제2기판처리모듈(200)의 전단에 설치되고 제1기판처리모듈(100)로부터 기판(10)을 전달받은 후 선형이동 및 회전이동 중 적어도 어느 하나의 이동에 의하여 제2기판처리모듈(200)로 기판(10)을 전달하여야 한다.
따라서, 상기 기판이송부(350)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 선형이동에 의하여 기판(10)(또는 기판(10)이 안착된 트레이(20))가 안착되는 안착부(351)와, 제1기판처리모듈(100)로부터 전달받은 기판(10)을 제2기판전달모듈(200)로 전달하기 위한 위치로 위치시키기 위하여 안착부(351)를 회전시키는 회전구동부(미도시)를 포함할 수 있다. 여기서 상기 안착부(351)에 안착된 기판(10)은, 선형이동에 의하여 제2기판전달모듈(200)로 전달될 수 있다.
또 다른 예로서, 상기 제1기판처리모듈(100), 버퍼모듈(300), 및 제2기판처리모듈(100)은 도 2에 도시된 바와 같이, 일렬로 배치될 수 있다
이 경우 상기 기판이송부(350)는, 기판(10)이 제1기판처리모듈(100)로부터 제2기판처리모듈(200)로의 선형이동만을 요하는바 가이드레일 또는 롤러 등으로 구성될 수 있다.
상기와 같은 구성을 가지는 버퍼모듈(300)은, 앞서 설명한 바와 같이, 제1기판처리모듈(100)로부터 기판(10)을 전달받거나, 제2기판처리모듈(200)로 기판(20)을 전달하기 전에 버퍼챔버(310) 내의 압력변환 등 제1기판처리모듈(100) 및 제2기판처리모듈(200) 내의 공정조건에 맞춘 후에 제1기판처리모듈(100) 및 제2기판처리모듈(200)와 연통될 필요가 있다.
따라서 상기 버퍼모듈(300)은, 제1기판처리모듈(100)로부터 기판(10)을 전달받기 전에는 제1게이트(311) 및 제2게이트(312)를 제1게이트밸브(410) 및 제2게이트밸브(420)에 의하여 폐쇄한 상태에서 제1기판처리모듈(100)의 공정조건, 예를 들면 공정압(제1진공압), 공정가스비율 등을 맞춘 후 제1게이트밸브(410)를 개방하여 제1기판처리모듈(100)로부터 기판(10)을 전달받을 수 있다.
또한 상기 버퍼모듈(300)은, 제1기판처리모듈(100)로부터 기판(10)을 전달받은 후 제2기판처리모듈(200)로 기판(10)을 전달하기 전에 제1게이트(311) 및 제2게이트(312)를 제1게이트밸브(410) 및 제2게이트밸브(420)에 의하여 폐쇄한 상태에서 제2기판처리모듈(100)의 공정조건, 예를 들면 공정압(제2진공압), 공정가스비율 등을 맞춘 후 제2게이트밸브(420)를 개방하여 제2기판처리모듈(200)로부터 기판(10)을 전달할 수 있다.
예로서, 상기 버퍼모듈(300)은, 내부가 제1기판처리모듈(100) 또는 제2기판처리모듈(200)의 공정조건, 예를 들면 제1진공압 또는 제2진공압으로 압력변환될 수 있다.
또한 상기 버퍼모듈(300)은, 압력변환시 가스 조성, 가스 분압 등이 다른 경우 각 기판처리에 영향을 줄 수 있는바, 압력변환시 제1기판처리모듈(100) 또는 제2기판처리모듈(200)의 가스 조성 및 가스 분압 중 적어도 어느 하나, 즉 제2기판처리영역(S2) 또는 제3기판처리영역(S3)의 가스 조성 및 가스 분압 중 적어도 어느 하나에 대응되는 가스 조성 및 가스 분압으로 압력변환됨이 바람직하다.
예로서, 상기 버퍼모듈은, 제2기판처리영역(S2)에서 스퍼터링에 의하여 기판처리면 중 적어도 일부에 SiO2층을 형성하고, 제3기판처리영역(S3)에서 스퍼터링에 의하여 기판처리면에 제2진공압에서 ITO층을 형성하는 경우. 제1진공압으로 압력변환시 O2 및 Ar를 주입하면서 압력변환됨이 바람직하다.
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.
10 : 기판
100 : 제1기판처리모듈 200 : 제2기판처리모듈
S1 : 제1기판처리영역 S2 : 제2기판처리영역
S3 : 제3기판처리영역
300 : 버퍼모듈

Claims (16)

  1. 하나 이상의 기판처리영역을 포함하며 제1진공압에서 기판 처리를 수행하는 제1기판처리모듈과;
    하나 이상의 기판처리영역을 포함하며 상기 제1진공압과 다른 제2진공압에서 기판 처리를 수행하는 제2기판처리모듈과;
    상기 제1기판처리모듈과 상기 제2기판처리모듈 사이에 배치되어 상기 제1 및 제2기판처리모듈을 상호 연결하며 제1게이트를 통하여 상기 제1기판처리모듈로부터 제1게이트를 통하여 기판을 전달받아 제2게이트를 통하여 상기 제2기판처리모듈로 기판을 전달하되, 내부가 상기 제1진공압과 상기 제2진공압으로 압력 변환되는 버퍼모듈; 및
    상기 제1게이트 및 상기 제2게이트를 각각 개폐하는 제1게이트 밸브 및 제2게이트 밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판처리시스템.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 버퍼모듈은, 압력 변환 시 상기 제1기판처리모듈 또는 상기 제2기판처리모듈 내의 가스 분압에 대응되는 가스 분압으로 압력변환이 되는 것을 특징으로 하는 기판처리시스템.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 버퍼모듈은, 압력 변환 시 상기 제1기판처리모듈 또는 상기 제2기판처리모듈 내의 가스 조성에 대응되는 가스 조성으로 압력변환이 되는 것을 특징으로 하는 기판처리시스템.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1기판처리모듈 및 상기 제2기판처리모듈 중 적어도 어느 하나는, 스퍼터링 공정을 수행하는 것을 특징으로 하는 기판처리시스템.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 기판처리영역은, 타켓이 설치된 타겟 영역과, 기판의 이동방향을 기준으로 상기 타겟 영역 전방에 위치되어 기판의 전단이 상기 타겟 영역에 진입하기 전에 기판이 위치되는 제1버퍼 영역과, 상기 타겟 영역의 후방에 위치되어 기판의 후단이 상기 타겟 영역에서 벗어난 후 기판이 위치되는 제2버퍼 영역을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판처리시스템.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 제1기판처리모듈 및 제2기판처리모듈 중 적어도 어느 하나는 단일 챔버로 형성되며,
    상기 제1버퍼 영역과 상기 타겟 영역과 상기 제2버퍼 영역은 상기 챔버 내에 기판이 통과하는 개구부를 가지는 격벽에 의하여 상호 분리되는 것을 특징으로 하는 기판처리시스템.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 기판처리영역은, 상기 챔버 내에서 연속하여 복수 개로 배치되며,
    상기 복수 개의 기판처리영역 중 기판 이동방향을 기준으로 전방 기판처리영역의 제2버퍼 영역은, 후방 기판처리영역의 제1버퍼 영역과 중첩된 것을 특징으로 하는 기판처리시스템.
  8. 청구항 5에 있어서,
    상기 제1기판처리모듈 및 제2기판처리모듈 중 적어도 어느 하나는 상기 타겟 영역을 포함하는 공정챔버와, 상기 기판의 이동 방향을 기준으로 상기 공정챔버 전방에 배치되며 상기 제1버퍼 영역을 포함하는 제1버퍼 챔버와, 상기 공정챔버 후방에 배치되며 상기 제2버퍼 영역을 포함하는 제2버퍼 챔버를 포함하며,
    상기 제1버퍼 챔버, 공정챔버 및 제2버퍼 챔버는 상기 챔버들 간의 결합면에 형성되는 기판 이송 개구부를 통해 상호 연통되는 것을 특징으로 하는 기판처리 시스템.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 제1기판처리모듈 및 제2기판처리모듈 중 적어도 어느 하나는 복수의 공정챔버를 포함하며,
    상기 공정챔버를 포함하는 복수 개의 기판처리영역 중 기판 이동방향을 기준으로 전방 기판처리영역의 제2버퍼 챔버와 후방 기판처리영역의 제1버퍼 챔버는 동일한 챔버인 것을 특징으로 하는 기판처리시스템.
  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1기판처리모듈은, 스퍼터링에 의하여 기판의 기판 처리면에 SiO2층을 형성하는 기판처리영역을 포함하며,
    상기 제2기판처리모듈은 스퍼터링에 의하여 SiO2층이 형성된 기판 처리면에 ITO층을 형성하는 기판처리영역을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판처리시스템.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 버퍼모듈은, 상기 제1진공압으로 압력 변환시 O2 및 Ar를 주입하면서 압력변환이 되는 것을 특징으로 하는 기판처리시스템.
  12. 청구항 10에 있어서,
    상기 제1기판처리모듈은, 상기 SiO2층을 형성하는 기판처리영역 전방에 스퍼터링에 의하여 기판의 기판 처리면에 Nb2O5층을 형성하는 기판처리영역을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판처리시스템.
  13. 청구항 1 내지 청구항 12 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 제1기판처리모듈, 상기 버퍼모듈 및 상기 제2기판처리모듈은 일렬로 배치된 것을 특징으로 하는 기판처리시스템.
  14. 청구항 13에 있어서,
    상기 제1기판처리모듈 및 상기 제2기판처리모듈 중 적어도 어느 하나는, 상기 기판의 기판 처리면이 지면에 대하여 세워진 상태로 이동되면서 기판처리를 수행하는 것을 특징으로 하는 기판처리시스템.
  15. 청구항 1 내지 청구항 12 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 제1기판처리모듈 및 상기 제2기판처리모듈은 기판의 전달방향이 서로 반대가 되도록 서로 평행하게 배치되고,
    상기 버퍼모듈은, 기판의 전달방향을 기준으로 상기 제1기판처리모듈의 후단 및 상기 제2기판처리모듈의 전단에 설치되고 상기 제1기판처리모듈로부터 기판을 전달받은 후 선형이동 및 회전이동 중 적어도 어느 하나의 이동에 의하여 상기 제2기판처리모듈로 기판을 전달하는 것을 특징으로 하는 기판처리시스템.
  16. 청구항 15에 있어서,
    상기 제1기판처리모듈 및 상기 제2기판처리모듈 중 적어도 어느 하나는, 상기 기판의 기판 처리면이 지면에 대하여 세워진 상태로 이동되면서 기판처리를 수행하는 것을 특징으로 하는 기판처리시스템.
KR1020130013813A 2013-02-07 2013-02-07 기판처리시스템 KR20140100728A (ko)

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