KR20150047391A - 배치식 기판처리 장치 - Google Patents

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Abstract

배치식 기판처리 장치가 개시된다. 본 발명에 따른 배치식 기판처리 장치는, 복수개의 기판(50)을 기판처리할 수 있는 배치식 기판처리 장치로서, 복수개의 기판(50)에 대하여 기판처리 공간을 제공하는 챔버(110)를 포함하는 본체(100); 챔버(110)의 모든 외측면 상에 배치되는 복수개의 히터 유닛(200) - 히터 유닛(200)은 각각 일정 간격을 가지면서 배치되는 복수개의 단위 히터(201)를 포함함 - 을 특징으로 한다.

Description

배치식 기판처리 장치 {BATCH TYPE APPARATUS FOR PROCESSING SUBSTRATE}
본 발명은 배치식 기판처리 장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 동일한 체적의 챔버 공간에 수용되는 기판의 수를 증대시켜 기판처리 공정의 생산성을 향상시킨 배치식 기판처리 장치에 관한 것이다.
기판처리 장치는, 평판 디스플레이, 반도체, 태양전지 등의 제조시 사용되며, 증착(Vapor Deposition) 장치와 어닐링(Annealing) 장치로 대별된다.
증착 장치는 평판 디스플레이의 핵심 구성을 이루는 투명 전도층, 절연층, 금속층 또는 실리콘층을 형성하는 장치로써, LPCVD(Low Pressure Chemical Vapor Deposition) 또는 PECVD(Plasma-Enhanced Chemical Vapor Deposition) 등과 같은 화학기상 증착 장치와 스퍼터링(Sputtering) 등과 같은 물리기상 증착 장치가 있다.
그리고, 어닐링 장치는 기판에 막을 증착을 한 후, 증착된 막의 특성을 향상시키는 장치로써, 증착된 막을 결정화 또는 상 변화시키는 열처리 장치이다.
일반적으로, 기판처리 장치는 하나의 기판을 처리하는 매엽식(Single Substrate Type)과 복수의 기판을 처리하는 배치식(Batch Type)이 있다. 매엽식 기판처리 장치는 구성이 간단한 이점이 있으나 생산성이 떨어지는 단점이 있어, 대량 생산에는 배치식 기판처리 장치가 많이 사용된다.
배치식 기판처리 장치에는 기판처리 공간을 제공하는 챔버가 형성되고, 챔버에는 챔버로 로딩된 복수개의 기판을 각각 지지하는 지지부재인 기판 홀더가 설치될 수 있으며, 복수개의 기판을 기판처리하기 위해 각각의 기판 사이마다 히터가 설치될 수 있다. 이와 같이, 종래의 배치식 기판처리 장치는 기판 홀더 및 각각의 기판 사이마다 존재하는 히터가 챔버 내부 공간을 지나치게 많이 점유하는 문제점이 있었다. 특히, 최근 디스플레이 및 태양전지용 글래스 기판의 사이즈가 대면적화 됨에 따라 기판처리 공정에서 소모되는 시간 및 비용이 증가하고 있으므로, 한 공정에서 처리되는 기판의 수를 늘리는 것은 생산성의 향상과 직결된다.
따라서, 동일한 체적의 챔버 공간에 수용될 수 있는 기판의 수를 증가시켜 기판처리 공정의 생산성을 향상시킴과 동시에 균일하게 기판처리를 할 수 있는 배치식 기판처리 장치의 개발이 필요한 실정이다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 제반 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 동일한 체적의 챔버 공간에 수용되는 기판의 수를 증대시킨 배치식 기판처리 장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 복수개의 기판을 균일하게 처리할 수 있는 배치식 기판처리 장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 대면적의 기판의 중앙부측을 지지하여 기판의 변형을 방지할 수 있는 배치식 기판처리 장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 배치식 기판처리 장치는, 복수개의 기판을 기판처리할 수 있는 배치식 기판처리 장치로서, 상기 복수개의 기판에 대하여 기판처리 공간을 제공하는 챔버를 포함하는 본체; 상기 챔버의 모든 외측면 상에 배치되는 복수개의 히터 유닛 - 상기 히터 유닛은 각각 일정 간격을 가지면서 배치되는 복수개의 단위 히터를 포함함 - 을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기와 같이 구성된 본 발명에 따르면, 동일한 체적의 챔버 공간에 수용되는 기판의 수를 증대시켜, 기판처리 공정의 생산성을 향상시킬 수 있다.
또한, 복수개의 기판을 균일하게 처리할 수 있다.
또한, 대면적의 기판의 중앙부 측을 지지하여 기판의 변형을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배치식 기판처리 장치의 구성을 나타내는 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 히터 유닛의 구성을 나타내는 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 지지 유닛의 구성을 나타내는 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 지지 유닛의 일부 분해 확대 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 지지대와 지지바의 결합 단면도이다.
도 6는 본 발명의 일 실시예에 따른 배치식 기판처리 장치의 내부 구성을 나타내는 사시도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 공급관 및 가스 배출관을 나타내는 사시도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 제5 히터 유닛이 배치된 히터 유닛의 구성을 나타내는 사시도이다.
후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시예에 관련하여 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는, 적절하게 설명된다면, 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭하며, 길이 및 면적, 두께 등과 그 형태는 편의를 하여 과장되어 표현될 수도 있다.
본 명세서에 있어서, 기판은 LED, LCD 등의 표시장치에 사용하는 기판, 반도체 기판, 태양전지 기판 등을 포함하는 의미로 이해될 수 있다.
또한, 본 명세서에 있어서, 기판처리 공정이란 증착 공정, 열처리 공정 등을 포함하는 의미로 이해될 수 있다. 다만, 이하에서는 열처리 공정으로 상정하여 설명한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들에 따른 배치식 기판처리 장치를 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배치식 기판처리 장치의 구성을 나타내는 사시도, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 히터 유닛(200)의 구성을 나타내는 사시도이다.
먼저, 배치식 기판처리 장치에 로딩되는 기판(50)의 재질은 특별히 제한되지 않으며 글래스, 플라스틱, 폴리머, 실리콘 웨이퍼 등 다양한 재질의 기판(50)이 로딩될 수 있다. 이하에서는 평판 표시장치에 가장 일반적으로 사용되는 직사각형 형상의 글래스 기판을 상정하여 설명한다.
배치식 기판처리 장치는 대략 직육면체 형상으로 형성되어 외관을 이루는 본체(100)를 포함하고, 본체(100)의 내부에는 기판(50)이 처리되는 공간인 챔버(110)가 형성될 수 있다. 본체(100)는 직육면체 형상뿐만 아니라 기판(50)의 형상에 따라 다양한 형상으로 형성될 수 있고, 챔버(110)는 밀폐된 공간으로 마련될 수 있다.
본체(100)의 전면에는 기판(50)이 로딩/언로딩 될 수 있는 출입구(130)가 형성될 수 있다. 본체(100)의 전면에는 상하 방향으로 이동하면서 출입구(130)를 개폐할 수 있는 도어(150)가 설치될 수 있다. 도어(150)를 열어 챔버(110)를 개방한 상태에서, 기판 이송 로봇의 아암(미도시) 등으로 기판(50)을 지지하여 기판(50)을 챔버(110)로 로딩할 수 있다. 그리고, 도어(150)를 닫아 챔버(110)를 폐쇄한 상태에서, 기판(50)을 기판처리할 수 있다. 출입구(130)에는 도어(150)와의 긴밀한 잠금을 위해 실링부재(미도시)가 더 설치될 수 있다. 본체(100)와 도어(150)의 재질은 스테인레스 스틸인 것이 바람직하나 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
본체의(100)의 후면에는 챔버(110)의 내부에 설치되는, 예를 들어 지지 유닛(300), 가스 공급관(180) 및 가스 배출관(190) 등의 수리 및 교체를 위하여 커버(미도시)가 개폐 가능하도록 설치될 수 있다.
챔버(110)의 모든 외측면 상에는 복수개의 히터 유닛(200: 210, 220, 230, 240)이 배치될 수 있다. 각각의 히터 유닛(200)은 기판(50)이 로딩되는 방향과 평행하거나[제1 히터 유닛(210)의 경우], 기판(50)이 로딩되는 방향과 수직한[제2, 제3 및 제4 히터 유닛(220, 230, 240)의 경우] 방향으로, 일정한 간격을 가지면서 배치되는 복수개의 단위 히터(201)를 포함할 수 있다. 단위 히터(201)는 통상적인 길이가 긴 봉 형상의 히터로서 석영관 내부에 발열체가 삽입되어 있고 양단에 설치된 단자를 통하여 외부의 전원을 인가받아 열을 발생시키는 히터 유닛(200)을 구성하는 단위체라고 할 수 있다. 단위 히터(201)는 챔버(110)의 일측면으로부터 타측면까지를 관통하여 배치될 수 있다. 히터 유닛(200)은 기판(50)의 챔버(110)로의 로딩 방향을 기준으로 하여, 챔버(110)의 좌측면 및 우측면 상에 배치되는 제1 히터 유닛(210: 210a, 210b), 챔버(110)의 상부면 및 하부면 상에 배치되는 제2 히터 유닛(220: 220a, 220b), 챔버(110)의 전면 상에 배치되는 제3 히터 유닛(230: 230a, 230b, 230c) 및 챔버(110)의 후면 상에 배치되는 제4 히터 유닛(240)을 포함할 수 있다. 본 실시예에서는 제1 히터 유닛(210)은 16개의 단위 히터(201), 제2 히터 유닛(220)은 24개의 단위 히터(201), 제3 히터 유닛(230)은 12개[도어 히터(230c) 포함]의 단위 히터(201), 제4 히터 유닛(240)은 21개의 단위 히터(201)를 포함하는 것으로 구성되어 있으나, 단위 히터(201)의 개수는 챔버(110)의 크기 및 기판(50)의 크기에 따라 다양하게 변경될 수 있다.
이 중에서, 챔버(110)의 전면에는 출입구(130)가 형성되어 있어 단위 히터(201)가 배치되기 용이하지 않으므로, 도어(150)의 내부에 봉 형상의 도어 히터(230c)를 설치할 수 있다. 한편, 도어(150)의 내부에 봉 형상의 도어 히터(230c)를 설치함이 없이, 도어(150)의 일 측면[챔버(110)를 향하는 측면]에 판 형상의 도어 히터(미도시)를 설치할 수도 있다. 따라서, 제3 히터 유닛(230)은 챔버(110)의 내부에서 전면 상에 배치되는 상부 제3 히터 유닛(230a) 및 하부 제3 히터 유닛(230b) 외에, 도어(150)의 내부에 설치되는 도어 히터(230c)를 더 포함함으로써 챔버(110)의 전면을 가열함과 동시에 챔버(110)에서 외부로 열이 누설되는 것을 방지할 수 있다.
챔버(110)의 후면에 형성된 커버(미도시)로 인한 챔버(110) 내부의 열 손실을 방지하기 위해, 제4 히터 유닛(240)은 세 겹으로 단위 히터(201)를 배치할 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 배치식 기판처리 장치는 챔버(110) 내부에 수용되는 기판(50)의 전면적을 커버할 수 있도록 복수개의 히터 유닛(200)을 배치함으로써, 단위 히터(201)로부터 기판(50)의 전면적에 걸쳐서 열을 인가 받아 열처리가 균일하게 이루어질 수 있는 이점이 있다. 그리고, 기판(50)의 사이마다 히터를 배치한 종래의 배치식 기판처리 장치와 다르게 챔버(110)의 모든 외측면 상에 복수개의 히터 유닛(200)을 배치함으로써, 챔버(110) 내부에 기판(50)이 로딩될 수 있는 공간을 더 크게 확보할 수 있는 이점이 있다.
챔버(110)의 냉각을 위해서, 단위 히터(201)의 사이마다 냉각관(미도시)을 배치할 수 있다. 냉각관의 개수는 챔버(110)에 설치되는 단위 히터(201)의 개수에 따라 다양하게 변경될 수 있다. 또한, 냉각관은 반드시 단위 히터(201) 사이마다 배치될 필요는 없으며 챔버(110)의 내부를 적절하게 냉각시킬 수만 있다면 일부의 단위 히터(201)의 사이에만 설치할 수도 있다. 한편, 냉각관을 따로 구비함이 없이 봉 형상의 단위 히터(201)의 내부에 냉매(冷媒)가 이동할 수 있는 유로(미도시)를 형성하여 단위 히터(201)를 히터 및 냉각관으로 동시에 사용할 수도 있다.
냉각관이 설치됨으로써, 챔버(110) 내부의 열이 냉각관을 통하여 챔버(110) 외부로 전도되어 기판처리 종료 후 챔버(110) 내부를 신속하게 냉각시킬 수 있다. 기판처리 종료 후 챔버(110) 내부가 소정의 온도 이하로 냉각되어야 기판(50)의 언로딩 작업이 진행될 수 있기 때문에 냉각관의 작동으로 챔버(110)의 내부를 신속하게 냉각시킬 수 있다면 기판처리 공정의 생산성을 크게 향상시킬 수 있을 것이다.
냉각관(미도시)의 재질은 열전도율이 높은 구리, 스테인레스 스틸인 것이 바람직하며, 냉각관의 내부로 공기, 헬륨, 질소 아르곤 등의 냉각용 가스 또는 물 등의 냉각용 액체가 공급될 수 있다. 냉각용 가스 또는 냉각용 액체의 온도는 대략 상온인 것이 바람직하나 필요에 따라서는 상온 미만의 온도로 냉각된 가스나 액체를 사용할 수도 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 지지 유닛(300)의 구성을 나타내는 사시도, 도 4는 지지 유닛(300)의 일부 분해 확대 사시도, 도 5는 지지대(334)와 지지바(337)의 결합 단면도이다.
도 3 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 배치식 기판처리 장치는 챔버(110) 내로 로딩된 기판(50)을 지지하는 지지 유닛(300)을 포함할 수 있다.
지지 유닛(300)은 석영 또는 세라믹으로 형성되며, 제1 지지부재(310), 제2 지지부재(320), 제3 지지부재(330), 제1 연결부재(341), 제2 연결부재(344), 제3 연결부재(347) 및 메인지지바(350)를 포함하며, 케이스 형상으로 형성될 수 있다.
제1 지지부재(310)는 상호 대향하는 한 쌍(310a, 310b)으로 마련되어 세트를 이루고, 챔버(110)를 형성하는 본체(100)의 하면과 접촉하는 제1 받침대(311), 제1 받침대(311)의 일단부측에서 상측으로 연장 형성되며 제1 받침대(311)와 수직을 이루는 제1 지지대(314), 제1 지지대(314)의 일측면에 상하로 간격을 가지면서 복수개 형성되며 각각 제1 받침대(311)와 수평을 이루는 제1 지지핀(317)을 각각 가질 수 있다.
한 쌍의 제1 지지부재(310a, 310b) 중, 어느 하나의 제1 지지부재(310a)는 본체(100)의 전면측 좌측 모서리부에 위치되고, 다른 하나의 제1 지지부재(310b)는 본체(100)의 전면측 우측 모서리부에 위치될 수 있다. 이때, 어느 하나의 제1 지지부재(310a)의 제1 지지핀(317)과 다른 하나의 제1 지지부재(310b)의 제 1 지지핀(317)은 상호 대향할 수 있다.
제1 연결부재(341)는 일측은 어느 하나의 제1 지지부재(310a)의 제1 지지대(314)의 상단면에 결합되고, 타측은 다른 하나의 제1 지지부재(310b)의 제 1 지지대(314)의 상단면에 결합되어, 한 쌍을 이루는 제1 지지부재(310a, 310b)를 상호 일체로 연결할 수 있다.
제2 지지부재(320)는 상호 대향하는 한 쌍(320a, 320b)으로 마련되어 세트를 이루고, 챔버(110)를 형성하는 본체(100)의 하면과 접촉하는 제2 받침대(321), 제2 받침대(321)의 일단부측에서 상측으로 연장 형성되며 제2 받침대(321)와 수직을 이루는 제2 지지대(324), 제2 지지대(324)의 일측면에 상하로 간격을 가지면서 복수개 형성되며 각각 제2 받침대(321)와 수평을 이루는 제2 지지핀(327)을 각각 가질 수 있다.
한 쌍의 제2 지지부재(320a, 320b) 중, 어느 하나의 제2 지지부재(320a)는 본체(100)의 후면측 좌측 모서리부에 위치되고, 다른 하나의 제2 지지부재(320b)는 본체(100)의 후면측 우측 모서리부에 위치될 수 있다. 이때, 어느 하나의 제2 지지부재(320a)의 제2 지지핀(327)과 다른 하나의 제2 지지부재(320b)의 제2 지지핀(327)은 상호 대향한다.
제2 연결부재(344)는 일측은 어느 하나의 제2 지지부재(320a)의 제2 지지대(324)의 상단면에 결합되고, 타측은 다른 하나의 제2 지지부재(320b)의 제2 지지대(324)의 상단면에 결합되어, 한 쌍을 이루는 제2 지지부재(320a, 320b)를 상호 일체로 연결할 수 있다.
제1 지지부재(310)와 제2 지지부재(320)는 공용으로 사용할 수 있도록 동일하게 형성될 수 있다.
제3 연결부재(347)는 일측은 제1 연결부재(341)에 결합되고 타측은 제2 연결부재(344)에 결합되어 한 쌍을 이루는 제1 지지부재(310)와 한 쌍을 이루는 제2 지지부재(320)를 상호 일체로 연결할 수 있다.
메인지지바(350)는 한 쌍으로 마련되어 제1 및 제2 지지핀(317, 327)에 탑재 지지되며, 기판(50)의 일측 테두리부측 하면 및 타측 테두리부측 하면이 탑재 지지될 수 있다.
상세히 설명하면, 한 쌍의 메인지지바(350a, 350b) 중, 어느 하나의 메인지지바(350a)의 일측은 어느 하나의 제1 지지부재(310a)의 제1 지지핀(317)에 탑재 지지되고, 타측은 어느 하나의 제2 지지부재(320a)의 제2 지지핀(327)에 탑재 지지될 수 있다. 그리고, 다른 하나의 메인지지바(350b)의 일측은 다른 하나의 제1 지지부재(310b)의 제1 지지핀(317)에 탑재 지지되고, 타측은 다른 하나의 제2 지지부재(320b)의 제2 지지핀(327)에 탑재 지지될 수 있다.
메인지지바(350)가 견고하게 제1 및 제2 지지핀(317, 327)에 탑재 지지될 수 있도록, 제1 및 제2 지지핀(317, 327)에는 메인지지바(350)의 일측 및 타측이 삽입 지지되는 지지홈(미도시)이 형성될 수 있다. 그리고, 메인지지바(350)의 일단부측 및 타단부측에는 제1 및 제2 지지핀(317, 327)에 걸려서 메인지지바(350)가 길이방향으로 유동하는 것을 방지하는 걸림편(미도시)이 형성될 수 있다. 그리고, 메인지지바(350) 내측에 위치된 제1 및 제2 지지핀(317, 327)의 부위에는 기판(50)이 접촉 지지되는 지지돌기(317a, 327a)가 각각 형성될 수 있다.
기판(50)의 양측면측 테두리부측만이 지지되면, 기판(50)의 중앙부측이 자중에 의하여 하측으로 처질 수 있다. 특히 기판(50)이 대면적일수록 처지는 현상이 심해질 수 있으므로, 이를 방지하기 위하여, 한 쌍을 이루는 제2 지지부재(320a, 320b) 사이에 제3 지지부재(330)가 설치되어, 기판(50)의 중앙부측을 지지할 수 있다. 제3 지지부재(330)는 제2 연결부재(344)에 결합될 수 있다.
도 4를 참조하여 상세히 설명하면, 제3 지지부재(330)는 챔버(110)를 형성하는 본체(100)의 하면과 접촉하는 제3 받침대(331), 제3 받침대(331)에서 상측으로 연장 형성되어 제3 받침대(331)와 수직을 이루며 상단면(上端面)이 제2 연결부재(344)에 결합되는 제3 지지대(334), 제3 지지대(334)에 상하로 간격을 가지면서 일측이 결합되며 제3 받침대(331)와 각각 수평을 이루는 복수의 보조지지바(337)를 가질 수 있다. 보조지지바(337)에 기판(50)의 중앙부측이 탑재 지지될 수 있다.
보조지지바(337)는 제1 및 제2 지지핀(317, 327)에 지지된 상호 대응하는 각각의 메인지지바(350) 보다 약간 높게 설치되는 것이 바람직하다. 그러면, 기판(50)의 중앙부측이 테두리부측 보다 약간 높게 위치되어 지지되므로, 기판(50)이 자중에 의하여 처지는 것을 방지할 수 있다. 물론, 대면적 기판(50)이 아닌 자중에 의하여 처질 가능성이 적은 소면적 기판(50)이라면 보조지지바(337)의 설치를 생략할 수도 있다.
보조지지바(337)의 일단부측이 제3 지지대(334)에 견고하게 결합되지 않으면, 보조지지바(337)의 타측이 하측으로 처질 수 있다. 이를 방지하기 위하여, 제3 지지대(334) 및 제3 지지바(337)에는 제3 지지대(334)에 결합된 보조지지바(337)의 일측을 지지하여 보조지지바(337)의 타측이 처지는 것을 방지하는 수단이 마련될 수 있다.
도 5를 참조하면, 상기 수단은 결합공(334a), 경사부(337a) 및 너트(339)를 포함할 수 있다.
결합공(334a)은 제3 지지대(334)에 관통 형성되며, 제3 지지대(334)의 외면에서 내면으로 가면서 직경이 점점 작아지는 형태로 경사지게 형성될 수 있다. 경사부(337a)는 결합공(334a)과 대응되게 보조지지바(337)의 일단부측에 경사지게 형성되어 결합공(334a)에 삽입 결합될 수 있다.
그리고, 너트(339)는 경사부(337a)와 접하는 보조지지바(337)의 외면에 형성된 치(齒)(337b)와 맞물려 지지대(334)의 내면과 접촉하며, 보조지지바(337)를 제3 지지대(334)를 기준으로 내측으로 당겨서 지지할 수 있다. 너트(339)가 보조지지바(337)에서 풀리는 것을 방지하기 위하여 너트(339)는 보조지지바(337)에 복수개 결합될 수 있다.
보조지지바(337)의 타단부측을 제3 지지대(334)의 외측에 위치시킨 상태에서 보조지지바(337)의 타단부측을 결합공(334a)으로 삽입하면, 보조지지바(337)의 일단부측에 형성된 경사부(337a)가 결합공(334a)에 삽입 결합될 수 있다. 그리고, 보조지지바(337)의 타단부측으로 너트(339)를 삽입하여, 너트(339)를 치(337b)에 결합한 다음, 너트(339)가 제3 지지대(334)의 내면과 접촉되도록 꽉 조이면, 보조지지바(337)가 제3 지지대(334)의 내측으로 당겨지면서 지지될 수 있다.
이에 따라, 보조지지바(337)의 일측이 제3 지지대(334)에 견고하게 결합되므로, 보조지지바(337)의 타측이 하측으로 처지는 것이 방지되는 이점이 있다.
도 6는 본 발명의 일 실시예에 따른 배치식 기판처리 장치의 내부 구성을 나타내는 사시도이다.
지지 유닛(300)의 제1 지지부재(310) 및 제2 지지부재(320)는 챔버(110)의 네 모서리부에 위치될 수 있다. 이때, 지지 유닛(300)이 히터 유닛(200)과 중첩되지 않도록 제1 지지부재(310) 및 제2 지지부재(320)가 단위 히터(201)의 사이에 위치되는 것이 바람직하다.
기판(50)은 기판 이송 로봇(미도시)의 암(arm)에 탑재 지지되어 본체(100)의 출입구(130)를 통해 로딩/언로딩 될 수 있으며, 메인지지바(350) 및 보조지지바(337) 사이에 기판 이송 로봇의 암이 위치된 상태에서 암을 하강시키면, 암에 탑재 지지된 기판(50)이 메인지지바(350) 및 보조지지바(337)에 탑재 지지될 수 있다.
본 발명의 배치식 기판처리 장치는 챔버(110)의 모든 외측면 상에 복수개의 히터 유닛(200)을 배치하여, 챔버(110) 내부에 기판(50)이 보다 많이 로딩될 수 있는 공간을 확보하였을 뿐만 아니라, 기판 홀더가 구비될 필요 없이 기판(50)의 전면적을 지지할 수 있는 지지 유닛(300)을 배치하였으므로, 더욱 많은 수의 기판(50)을 챔버(110) 내부에 수용할 수 있는 이점이 있다. 결과적으로, 동일한 챔버(110)의 공간을 기준으로 하면, 기판 홀더가 각각의 기판마다 마련되며 각각의 기판 사이마다 히터가 설치된 종래의 배치식 기판처리 장치에 비해서, 본 발명의 배치식 기판처리 장치는 2배에 가까운 기판(50)을 수용할 수 있게 되므로, 기판처리 공정의 생산성을 대폭 향상시키는 이점이 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 공급관(180) 및 가스 배출관(190)을 나타내는 사시도이다.
일 예로, 도 7의 (a)를 참조하면, 본 발명의 배치식 기판처리 장치는 기판처리 분위기를 조성하기 위한 기판처리 가스를 챔버(110) 내부에 공급하기 위한 가스 공급홀(181)이 복수개 형성된 봉 형태의 가스 공급관(180)이 챔버(110)의 일측면(좌측면) 상에 설치될 수 있다. 또한, 도시를 생략하였지만, 동일한 형상을 가진 봉 형태의 가스 배출관(미도시)이 가스 공급관(180)과 대향하여 챔버(110)의 타측면(우측면) 상에 설치될 수 있다. 기판처리 가스는 질소, 아르곤 등을 사용할 수 있다.
다른 일 예로, 도 7의 (b)를 참조하면, 가스 배출관(190)은 본체(100)의 내부에 설치하지 않고, 본체(100) 외부의 일측면(우측면) 상에 설치될 수도 있다. 또한, 도시를 생략하였지만, 동일한 형상을 가진 가스 공급관(미도시)이 가스 배출관(190)과 대향하여 본체(100) 외부의 타측면(좌측면) 상에 설치될 수 있다.
본 실시예에서 도시된 가스 공급관(180)과 가스 배출관(190)의 개수는 기판(50) 및 챔버(110)의 크기를 고려하여 다양하게 변경될 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 제5 히터 유닛(250)이 배치된 히터 유닛(200)의 구성을 나타내는 사시도이다.
도 8은 제5 히터 유닛(250)의 구성을 제외하고는 도 2에 도시된 히터 유닛(200)과 동일하므로, 이하에서는 동일한 구성에 대한 설명을 생략하고 차이점만 설명한다.
도 8을 참조하면, 본 발명의 배치식 기판처리 장치는, 챔버(110)의 상부면에 배치되는 제2 히터 유닛(220a)과 챔버(110)의 하부면에 배치되는 상기 제2 히터 유닛(220b)의 사이에 배치되는 제5 히터 유닛(250)을 포함할 수 있다. 도 8에서는 하나의 제5 히터 유닛(250)이 더 배치되는 것으로 도시되어 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 챔버(110)의 크기, 높이 등에 따라서, 복수의 제5 히터 유닛(250)이 더 배치될 수 있다.
제5 히터 유닛(250)은 챔버(110)에 배치되는 지지 유닛(300)과 중첩되지 않도록 배치되는 것이 바람직하다. 구체적으로, 제5 히터 유닛(250)은 지지 유닛(300)에 기판(50)이 탑재 지지되는 메인지지바(350) 및 보조지지바(327)와 그에 이웃하며 소정 거리 이격된 메인지지바(350) 및 보조지지바(327)의 사이에 배치될 수 있다. 또한, 지지 유닛(300)의 기판(50)이 탑재되는 한 층을 구성하는, 제1 지지핀(317), 제2 지지핀(327), 메인지지바(350) 및 보조지지바(327)를 제거하여, 그 부분에 제5 히터 유닛(250)이 배치되도록 할 수도 있다.
이처럼 본 발명은 챔버(110)의 제5 히터 유닛(250)을 더 구비함으로써, 지지 유닛(300)의 중간층 부분에 탑재 지지된 기판(50)까지 더욱 균일하게 기판처리를 수행할 수 있는 이점이 있다.
본 발명은 상술한 바와 같이 바람직한 실시예를 들어 도시하고 설명하였으나, 상기 실시예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형과 변경이 가능하다. 그러한 변형예 및 변경예는 본 발명과 첨부된 특허청구범위의 범위 내에 속하는 것으로 보아야 한다.
50: 기판
100: 본체
110: 챔버
130: 출입구
150: 도어
180, 190: 가스 공급관, 가스 배출관
200: 히터 유닛
201: 단위 히터
210: 제1 히터 유닛
220: 제2 히터 유닛
230: 제 3 히터 유닛
240: 제4 히터 유닛
250: 제 5 히터 유닛
300: 지지 유닛
310: 제1 지지부재
320: 제2 지지부재
330: 제3 지지부재
337: 보조지지바
341: 제1 연결부재
344: 제2 연결부재
347: 제3 연결부재
350: 메인지지바

Claims (14)

  1. 복수개의 기판을 기판처리할 수 있는 배치식 기판처리 장치로서,
    상기 복수개의 기판에 대하여 기판처리 공간을 제공하는 챔버를 포함하는 본체;
    상기 챔버의 모든 외측면 상에 배치되는 복수개의 히터 유닛 - 상기 히터 유닛은 각각 일정 간격을 가지면서 배치되는 복수개의 단위 히터를 포함함 -
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 배치식 기판처리 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 복수개의 히터 유닛은, 상기 기판의 상기 챔버로의 로딩 방향을 기준으로,
    상기 챔버의 좌측면 및 우측면 상에 배치되는 제1 히터 유닛;
    상기 챔버의 상부면 및 하부면 상에 배치되는 제2 히터 유닛;
    상기 챔버의 전면 상에 배치되는 제3 히터 유닛; 및
    상기 챔버의 후면 상에 배치되는 제4 히터 유닛
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 배치식 기판처리 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 단위 히터는 상기 챔버를 관통하여 배치되는 것을 특징으로 하는 배치식 기판처리 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 단위 히터는 봉 형상의 히터인 것을 특징으로 하는 배치식 기판처리 장치.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 본체에는 상기 기판이 로딩/언로딩되는 출입구가 형성되고, 상기 출입구는 도어에 의하여 개폐되고,
    상기 제3 히터 유닛은 상기 도어의 내부에 설치되는 도어 히터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배치식 기판처리 장치.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 본체에는 상기 기판이 로딩/언로딩되는 출입구가 형성되고, 상기 출입구는 도어에 의하여 개폐되고,
    상기 제3 히터 유닛은 상기 도어의 일 측면에 배치되는 판 형상의 도어 히터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배치식 기판처리 장치.
  7. 제2항에 있어서,
    상기 복수개의 히터 유닛은,
    상기 챔버의 상부면에 배치되는 상기 제2 히터 유닛과 상기 챔버의 하부면에 배치되는 상기 제2 히터 유닛의 사이에 배치되는 적어도 하나의 제5 히터 유닛
    을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배치식 기판처리 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 챔버 내로 로딩된 상기 기판을 지지하는 지지 유닛을 더 포함하며,
    상기 지지 유닛은,
    제1 받침대, 상기 제1 받침대에서 상측으로 연장 형성된 제1 지지대, 상기 제1 지지대의 일면에 상하로 간격을 가지면서 복수개 형성된 제1 지지핀을 각각 가지며 상호 대향하는 한 쌍으로 마련된 제1 지지부재;
    일측은 어느 하나의 상기 제1 지지부재의 상기 제1 지지대에 결합되고, 타측은 다른 하나의 상기 제1 지지부재의 상기 제1 지지대에 결합되어 한 쌍의 상기 제1 지지부재를 상호 연결하는 제1 연결부재;
    제2 받침대, 상기 제2 받침대에서 상측으로 연장 형성된 제2 지지대, 상기 제 2 지지대의 일면에 상하로 간격을 가지면서 복수개 형성된 제2 지지핀을 각각 가지며 상호 대향하는 한 쌍으로 마련된 제2 지지부재;
    일측은 어느 하나의 상기 제2 지지부재의 상기 제2 지지대에 결합되고, 타측은 다른 하나의 상기 제2 지지부재의 상기 제2 지지대에 결합되어 한 쌍의 상기 제2 지지부재를 상호 연결하는 제2 연결부재;
    일측은 상기 제1 연결부재에 결합되고 타측은 상기 제2 연결부재에 결합되어 한 쌍의 상기 제1 지지부재와 한 쌍의 상기 제2 지지부재를 연결하는 제3 연결부재;
    한 쌍으로 마련되며, 일측은 한 쌍의 상기 제1 지지부재 중, 어느 하나의 상기 제1 지지부재의 상기 제1 지지핀 및 다른 하나의 상기 제1 지지부재의 상기 제1 지지핀에 각각 지지되고, 타측은 한 쌍의 상기 제2 지지부재 중, 어느 하나의 상기 제2 지지부재의 상기 제2 지지핀 및 다른 하나의 상기 제2 지지부재의 상기 제2 지지핀에 각각 지지되며, 상기 기판의 일측면측 및 타측면측이 탑재 지지되는 메인지지바
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 배치식 기판처리 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제1 지지부재 및 상기 제2 지지부재를 기준으로, 상기 메인지지바의 내측에 위치된 상기 제1 지지핀 및 상기 제2 지지핀의 부위에는 상기 기판이 접촉 지지되는 접촉돌기가 각각 형성된 것을 특징으로 하는 배치식 기판처리 장치.
  10. 제8항에 있어서,
    한 쌍의 상기 제2 지지부재 사이에 위치되어 상기 제2 연결부재에 결합되며, 상기 기판의 중앙부측이 지지되는 제3 지지부재가 더 마련된 것을 특징으로 하는 배치식 기판처리 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제3 지지부재는 제3 받침대, 상기 제3 받침대에서 상측으로 연장 형성되어 상기 제2 연결부재에 결합된 제3 지지대, 상기 제3 지지대의 일면에 상하로 간격을 가지면서 복수개 형성되며 상기 기판의 중앙부측이 탑재 지지되는 보조지지바를 가지는 것을 특징으로 하는 배치식 기판처리 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제3 지지부재의 각각의 상기 보조지지바는 상기 제1 및 제2 지지핀에 지지된 상호 대응되는 각각의 상기 메인지지바 보다 높게 위치된 것을 특징으로 하는 배치식 기판처리 장치.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 복수개의 단위 히터의 사이에 냉각관이 배치되는 것을 특징으로 하는 배치식 기판처리 장치.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 단위 히터의 내부에 냉매가 이동하는 유로가 형성된 것을 특징으로 하는 배치식 기판처리 장치.
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