KR20150051935A - 진공 처리용 시스템 아키텍처 - Google Patents

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KR20150051935A
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Abstract

플라스마 챔버 내에서 기판을 처리하기 위한 시스템에서는, 모든 기판의 운반 및 로딩/언로딩 동작이 대기 환경에서 수행되지만, 처리는 진공 환경에서 수행된다. 기판은 캐리어 상에서 시스템 전반에 걸쳐서 운반된다. 시스템의 챔버는 선형으로 배열되어, 캐리어가 하나의 챔버로부터 다음 챔버로 직접 이동한다. 시스템의 챔버 위 또는 아래에 배치된 컨베이어는 처리가 완료된 후에 캐리어를 시스템의 입구측 영역으로 복귀시킨다. 기판의 로딩 및 언로딩은 시스템의 일측면에서 수행될 수 있거나, 로딩은 입구측에서 언로딩은 출구측에서 행해질 수 있다.

Description

진공 처리용 시스템 아키텍처{SYSTEM ARCHITECTURE FOR VACUUM PROCESSING}
본 출원은 2012년 4월 26일에 출원된 미국 가출원 제61/639,052호로부터 우선권 이익을 주장하며, 그 개시물은 참조로서 그 전부가 본 명세서에 포함된다.
본 출원은 태양 전지, 평판 디스플레이, 터치 스크린 등의 제조에 사용되는 시스템과 같은 진공 처리용 시스템에 관한 것이다.
반도체 IC, 태양 전지, 터치 스크린 등을 제조하기 위해서 다양한 시스템이 당 기술 분야에서 알려져 있다. 이들 시스템의 프로세스는 진공 중에서 실시되며, 예를 들면 물리 기상 증착(PVD), 화학 기상 증착(CVD), 이온 주입, 에칭 등을 포함한다. 이러한 시스템을 위한 기본적인 접근 방식에는, 단일 기판 처리 또는 일괄 처리라는 2가지가 있다. 단일 웨이퍼 처리에서는, 단일 기판만이 처리 중에 챔버 내부에 존재한다. 일괄 처리에서는, 수개의 기판이 처리 중에 챔버 내부에 존재한다. 단일 기판 처리는 챔버 내부에서의 프로세스 및 결과물인 막 또는 기판 상에 제조된 구조를 높은 수준으로 제어할 수 있지만, 비교적 낮은 수율을 초래한다. 반대로, 일괄 처리는 처리 조건 및 결과물인 막 또는 구조에 걸쳐서 낮은 제어를 초래하지만, 매우 높은 수율을 제공한다.
태양 전지, 터치 패널 등을 제조하기 위한 시스템에서 채용되는 일괄 처리는 일반적으로 n×m 기판의 2차원 어레이로 기판을 운반하고 제조함으로써 수행된다. 예를 들면, Roth & Rau에 의해 개발된 태양 전지 제조용 PECVD 시스템은 2005년에 보고된 1200 웨이퍼/시간 수율로 5×5 웨이퍼의 트레이를 활용한다. 그러나, 다른 시스템은 6×6, 7×7, 8×8, 및 더 많은 수의 웨이퍼의 2차원 어레이를 갖는 트레이를 활용한다. 2차원 웨이퍼 어레이의 트레이를 활용하는 것이 수율을 증가시키지만, 이러한 대형의 트레이의 조작 및 로딩 및 언로딩 동작은 복잡해진다.
일부 프로세스에서는, 바이어스, 예를 들면 RF 또는 DC 전위를 처리될 기판에 인가하는 것이 필요하다. 그러나, 일괄 시스템은 기판을 갖는 이동형 트레이를 활용하기 때문에, 바이어스를 인가하는 것이 어렵다.
또한, 일부 프로세스는 수평으로 유지되는 기판에 대해 수행될 수 있는 한편, 일부 프로세스는 수직으로 유지된 기판으로부터 이점을 가질 수 있다. 그러나, 기판의 수직 로딩 및 언로딩은 수평 로딩 및 언로딩에 비해서 복잡하다.
일부 프로세스는 특정 제조 프로세스로부터 기판 부분을 막기 위해서 마스크의 사용을 요구할 수 있다. 예를 들면, 마스크는 컨택트의 형성을 위해 또는 전지의 션팅(shunting)을 방지하도록 엣지 배제를 위해서 사용될 수 있다. 즉, 전면 및 후면 상에 컨택트를 갖는 전지에 대하여, 컨택트를 만드는데 사용되는 재료가 웨이퍼의 엣지 상에 피착되고 전방 및 후방 컨택트를 션팅할 수 있다. 따라서, 적어도 전방 또는 후방 컨택트의 제조 중에 전지의 엣지를 배제하도록 마스크를 사용하는 것이 바람직하다.
다른 도시로서, 실리콘 태양 전지의 제조를 위해서는, 광 반사기 및 도전체로서 기능하도록 후방 표면 상에 블랭킷 금속을 피착하는 것이 요구될 수 있다. 금속은 통상 알루미늄이지만, 블랭킷 금속은 비용, 도전율, 납땜성 등의 여러 이유를 위해 사용되는 어느 하나의 금속일 수 있다. 피착된 막 두께는 매우 얇은, 예를 들면 10nm 정도부터 매우 두꺼운, 예를 들면 2∼3㎛까지일 수 있다. 그러나, 태양 전지의 전방 표면과 후방 표면 간에 저항 접속, 즉 션팅을 생성할 것이므로, 블랭킷 금속이 실리콘 웨이퍼의 엣지 둘레를 둘러싸는 것을 방지할 필요가 있다. 이러한 접속을 방지하기 위해서, 웨이퍼의 후면 엣지 상에 배제 구역이 생설될 수 있다. 배제 구역의 통상 치수는 2mm보다 작지만, 가능한 한 얇게 배제가 이루어지도록 하는 것이 바람직하다.
이러한 배제 구역을 생성하는 하나의 방법은 마스크의 사용을 통한 것이지만, 마스크를 사용하는 것은 많은 문제를 갖는다. 태양분야 산업의 높은 경쟁 본능으로 인해, 마스크는 매우 저가로 제조되어야 한다. 또한, 태양 전지 제조 장비의 높은 수율(통상 1500∼2500 전지/시간)로 인해, 마스크는 많은 양의 제조에서 사용하기가 빠르고 용이해야 한다. 또한, 마스크가 웨이퍼의 소정 부분 상에 막을 피착하는 것을 방지하기 위해 사용되기 때문에, 피착 증가를 흡수 및 수용할 수 있어야 한다. 또한, 막 피착이 승온에서 행해지기 때문에, 마스크는 승온, 예를 들면 350℃까지에서 적절히 기능할 수 있게 해야 하는 한편, 배제 구역 폭을 아주 정확하게 유지해야 하고, 열 응력으로 인한 기판 뒤틀림을 수용해야 한다.
다음의 개요는 본 발명의 일부 양태들 및 특징들의 기본적인 이해를 제공하기 위해 포함된다. 이러한 개요는 발명의 광범위한 개관은 아니며, 그와 같이 발명의 핵심이나 중요 요소들을 특별히 확인하거나 또는 발명의 범위를 기술하고자 하는 것이 아니다. 그것의 유일한 목적은 하기에서 제시되는, 보다 상세한 설명에 대한 도입으로서 간략화된 형태로 발명의 일부 개념들을 제시하는 것이다.
본 발명의 실시예는 상이한 프로세스 및 프로세스 단계를 이용할 수 있게 하는 모듈형이고, 예를 들면 태양 전지, 평판 디스플레이, 터치 스크린 등을 포함하는 다양한 디바이스의 제조에 적합할 수 있는 다용도인 시스템 아키텍처를 제공한다. 또한, 본 시스템은 재구성없이 사용된 서셉터를 간단히 변경함으로써 상이한 종류 및 크기의 기판을 조작할 수 있다.
시스템 아키텍처는 진공 처리로부터 분리하여, 대기 환경에서 로딩 및 언로딩과 같은 기판 조작을 가능하게 한다. 또한, 다양한 실시예가 아이들 또는 부재 시에 자동으로 수동의 로딩 및 언로딩을 가능하게 하며, 즉 시스템은 자동 로딩/언로딩없이 구현될 수 있다. 진공 환경 내에서 시스템은 기판의 정적 또는 패스바이(pass-by) 처리를 가능하게 한다. 소정의 실시예에서는, 작동 밸브를 사용하여, 각 처리 챔버 사이에 진공 분리가 제공된다. 다양한 실시예는 효율적인 냉각을 가능하게 하고 기판의 돌발적인 이동을 방지하도록 기판의 정전 척킹을 제공한다. 다른 실시예에서는, 예를 들면 기판의 로딩/언로딩을 위해 신뢰성 있는 기구를 갖는 스프링 로딩형 클립(spring-loaded clip)을 사용하여 기계적인 척킹이 가능하게 된다. 다양한 실시예는 예를 들면, RF 또는 DE 바이어스 전력을 사용하여 기판을 바이어싱하거나, 기판을 유동적으로 할 수도 있다.
다양한 실시예는 라인 어레이(line-array) 캐리어 상에서 수행되는 조작을 가짐으로써 기판의 단순한 조작을 가능하게 하는 한편, 수개의 라인 어레이 캐리어를 동시에 처리함으로써, n×m 기판의 2차원 어레이 상에서 처리가 수행된다. 다른 실시예는 기판이 수직 방향으로 처리되지만, 기판이 수평으로 조작되는 동안에 로딩 및 언로딩이 수행되는 운반 기구를 제공한다.
본 발명의 실시예는 이중 마스크 구성을 사용함으로써 구현될 수 있는 마스크를 사용하는 기판 처리도 가능하게 한다. 2개의 파트 마스킹 시스템은, 기판을 마스킹하기 위해 구성되며, 처리하고자 하는 웨이퍼의 일부를 노출시키는 개구를 갖는 평평한 금속 시트로 이루어지는 내부 마스크; 및 내부 마스크 위에 배치하여 내부 마스크를 마스킹하기 위해서 구성된 외부 마스크를 포함하며, 외부 마스크는 기판의 크기 및 형상에 유사한 크기 및 형상의 개구 컷(cut)을 가지며, 내부 마스크의 두께보다 두꺼운 두께를 갖는다. 마스크 프레임은, 외부 마스크가 마스크 프레임과 내부 마스크 사이에 끼워지도록 내부 및 외부 마스크를 지지하도록 구성될 수 있다. 일례에서, 이중 마스크 구성이 엣지 분리를 위해서 사용되며, 내부 마스크가 웨이퍼 상에 배치될 때에 웨이퍼의 주변 엣지를 커버하도록 내부 마스크 내의 개구 컷은 태양 전지 웨이퍼보다도 약간 작은 크기로 되고, 외부 마스크 내의 개구 컷은 내부 마스크의 개구 컷보다 약간 크다. 상부 프레임 캐리어가 내부 및 외부 마스크를 유지하고 내부 및 외부 마스크를 웨이퍼 서셉터에 부착하는데 사용될 수 있다.
4개 행의 기판을 동시에 조작하는 로딩 및 언로딩 기구가 제공된다. 로딩/언로딩 기구는 수직 동작을 위해 구성되며, 하강된 위치 및 상승된 위치를 갖는다. 그 하강된 위치에서는, 로딩/언로딩 기구가, 하나의 캐리어로부터 처리된 기판의 행을 제거하고, 비어있는 캐리어 상에 새로운 기판의 행을 피착하고, 기판 제거 기구 상에서 처리된 기판의 행을 피착하고, 기판 전달 기구로부터 새로운 기판의 행을 수집한다. 기판 제거 기구 및 기판 전달 기구는 동일 또는 대향하는 방향으로 이동하는 컨베이어 벨트일 수 있다. 그 상승된 위치에서는, 로딩/언로딩 기구가 180도 회전하도록 구성된다.
본 발명에 따르면, 상이한 프로세스 및 프로세스 단계를 이용할 수 있게 하는 모듈형이고, 예를 들면 태양 전지, 평판 디스플레이, 터치 스크린 등을 포함하는 다양한 디바이스의 제조에 적합할 수 있는 다용도인 시스템 아키텍처를 제공한다. 또한, 본 발명에 따른 시스템은 재구성없이 사용된 서셉터를 간단히 변경함으로써 상이한 종류 및 크기의 기판을 조작할 수 있다.
본 명세서에 통합되고 본 명세서의 일부를 구성하는 첨부된 도면들은 본 발명의 실시형태들을 예시하며, 설명과 함께 본 발명의 원리들을 설명하고 도시하기 위하여 사용된다. 도면들은 예시적인 실시형태들의 주요 특징들을 도식적인 방식으로 도시하는 것을 의도한다. 도면들은 실제 실시형태들의 모든 특징을 묘사하는 것도, 묘사된 구성요소들의 상대적 치수들을 묘사하는 것도 의도하지 않으며, 비례적으로 도시된 것이 아니다.
도 1은 운반 캐리어가 기판의 라인 어레이를 지지하지만, 기판의 2차원 어레이 상에서 처리가 수행되는 다수 기판 처리 시스템의 실시예를 도시하는 도면.
도 1a는 캐리어가 운반 및 처리 중에 수평 방향으로 잔류하는 시스템의 예를 도시하는 도면이고, 도 1b는 캐리어가 운반 및 로딩/언로딩 중에는 수평이지만, 처리 중에는 수직인 예를 도시하는 도면.
도 2는 일 실시예에 따른 다수 웨이퍼 캐리어를 도시하는 도면이고, 도 2a는 부분 단면을 도시하는 도면.
도 2b는 실리콘 웨이퍼를 처리하기 위한 캐리어의 예를 도시하는 도면이고, 도 2c는 유리 기판을 처리하기 위한 캐리어의 예를 도시하는 도면.
도 3a는 일 실시예예 따른 로딩/언로딩 기구의 정면도이고 도 3b는 그 측면도이고, 도 3c는 기판 정렬 기구에 대한 실시예를 도시하는 도면.
도 4는 개시된 시스템에서 사용될 수 있는 진공 처리 챔버(400)의 실시예를 도시하는 도면.
도 5는 마스크 및 캐리어 어셈블리에 대한 실시예를 도시하는 도면.
도 6a 내지 도 6c는 진공 챔버가 가변하는 크기 및 구성의 상이한 처리 소스와 맞출 수 있는 방법을 입증하는 3개의 실시예를 도시하는 도면.
도 7a 내지 도 7e는 다양한 실시예에 따른 이중 마스크의 구성을 갖는 다수 웨이퍼 캐리어를 도시하는 도면.
도 8은 일 실시예에 따른 프레임, 외부 및 내부 마스크의 확대된 부분의 단면도이고, 도 8a는 다른 실시예에 따른 프레임, 외부 및 내부 마스크의 확대된 부분의 단면도.
도 9는 내부 마스크가 내포되어 있는 외부 마스크의 실시예를 도시하는 도면.
도 10은 엣지 분리 용도의 내부 마스크의 실시예를 도시하는 도면.
도 11은 단일 웨이퍼 캐리어의 실시예를 도시하는 도면.
도 12는 하면으로부터 본 외부 마스크의 실시예를 도시하는 도면.
도 13은 내부 및 외부 마스크를 지지하도록 하는 상부 프레임의 실시예를 도시하는 도면.
도 14는 웨이퍼 내에 복수의 구멍을 생성하기 위한 내부 마스크의 실시예를 도시하는 도면.
도 15는 도 9의 마스크용 서셉터의 실시예를 도시하는 도면.
다음의 상세한 설명은 본 명세서에서 청구되는 혁신적인 처리 시스템의 소정의 특징 및 양태를 강조하는 예들을 제공한다. 개시된 다양한 실시예는, 다수 기판, 예를 들면 반도체 또는 유리 기판이 플라스마 처리 챔버와 같은 진공 처리 챔버 내부에서 동시에 처리되는 시스템을 제공한다. 터치 스크린 용도 등의 유리 기판이 일반적으로 웨이퍼라고 간주되지는 않는 반면, 본 개시에서 웨이퍼에 이루어지는 리퍼런스는 편리하고 이해하기 용이하게 되지만, 유리 기판이 이러한 모든 리퍼런스에 대해 대체될 수 있음을 이해해야 한다.
도 1은 운반 캐리어가 기판의 라인 어레이를 지지하지만, 기판의 2차원 어레이 상에서 처리가 수행되는 다수 기판 처리 시스템의 실시예을 도시하는 정면도이다. 도 1에 도시된 시스템(100)에서, 기판은 로딩/언로딩 스테이션(105)에서, 즉 시스템의 동일 측면으로부터 로딩 및 언로딩된다. 그러나, 시스템은 로딩 스테이션이 시스템의 일 측면 상에 제공되는 한편, 언로딩 스테이션이 시스템의 대향 측면 상에 제공되도록 설계될 수도 있음을 이해해야 한다. 일부 실시예에서, 캐리어 상에/로부터의 기판의 로딩 및/또는 언로딩은 수동으로 수행될 수 있는 한편, 그 외에는 이들 작업 중 하나 또는 양쪽을 자동으로 수행하는 것을 제공한다.
기판은 로딩/언로딩 스테이션(105) 내에 위치하는 캐리어 상에 로딩되고, 캐리어 복귀 스테이션(110)으로부터 운반되어 있다. 각 캐리어는 기판의 선형 어레이, 즉 단일 행에 배열된 2개 이상의 기판을 시스템 내부의 주행 방향에 수직인 방향으로 지지한다. 캐리어는 로딩/언로딩 스테이션(105)으로부터 캐리어 복귀 스테이션(110)을 경유하여 버퍼 스테이션(115)으로 이동된다. 캐리어는 저 진공 로드록(LVLL - low vacuum loadlock)(120)이 그들을 수용하도록 준비될 때까지 버퍼 스테이션(115) 내에 정지하고 있다. 일부 실시예에서는, 후술하는 바와 같이, 버퍼 스테이션이 틸팅 스테이션으로서도 기능하며, 수평 방향의 캐리어가 90°로 틸팅되어 수직 방향인 것으로 간주한다. 이러한 실시예에서는, 수평 방향인 것으로 간주할 때에 클립을 사용하여 기판을 제자리에 유지한다.
적절한 시점에, 밸브(112)가 개방되고 버퍼 스테이션(115) 내에 위치한 캐리어가 LVLL(120) 내로 운반된다. 그러면 밸브(112)가 폐쇄되고 LVLL(120)은 러프 진공 레벨(rough vacuum level)로 철수된다. 그후에 밸브(113)가 개방되고 캐리어가 LVLL(120)로부터 고 진공 로드록(HVLL - high vacuum loadlock)(125) 내로 운반된다. HVLL이 그 진공 레벨로 펌핑되면, 밸브(114)가 개방되고 캐리어가 HVLL(125)로부터 처리 챔버(130) 내로 운반된다. 시스템은, 캐리어가 각각 2개의 처리 챔버 사이에 위치하는 밸브를 경유하여 하나의 챔버로부터 다음의 챔버로 운반될 수 있도록 선형으로 정렬된 소정수의 처리 챔버(130)를 가질 수 있다. 최종 처리 챔버의 단부에서, 밸브는 시스템으로의 입구에서와 같이 반전된 로드록 구성이 되도록, 즉 처음에 HVLL이고 그 후 LVLL이 되도록 위치한다. 그 후에 캐리어는 밸브(116)를 경유하여 캐리어 복귀 모듈(135)로 배출된다. 캐리어는 캐리어 복귀 모듈(135)로부터 예를 들면 처리 챔버(130) 상부 또는 하부에 위치하는 컨베이어(도시생략)를 사용하여 캐리어 복귀 스테이션(110)으로 복귀한다.
상기한 바와 같이, 각 캐리어는 캐리어가 기판을 용이하게 로딩 및 언로딩하게 하고 캐리어들을 제조, 조작 및 운반하기가 더욱 용이하게 하는 기판의 선형 어레이를 지지한다. 그러나, 시스템이 고수율을 갖도록 하기 위해서, 각 처리 챔버(130)는, 교대로 위치하는 수개, 즉 2개 이상의 캐리어 상에 위치하는 기판의 2차원 어레이를 하우징하고 동시에 처리하도록 구성된다. 보다 높은 효율을 위해서, 도 1의 특정 실시예에서는, 버퍼 스테이션(115), LVLL(120) 및 HVLL(125)이 처리 챔버(130) 내부에 동시에 하우징되어 있을 때와 동일한 수의 캐리어를 동시에 하우징하도록 각각 구성된다. 예를 들면, 각 캐리어는 1행 내에 3개의 유리 기판을 지지할 수 있지만, 각 처리 챔버는 2개의 캐리어를 동시에 처리하도록 구성되어, 3×2 기판의 2차원 어레이를 처리한다.
다른 실시예에 따르면, 로드록 및 버퍼 챔버가, 증가된 펌핑/휨을 제공하고, 압력 안정화 시간을 제공하기 위해서 다수 캐리어, 예를 들면 2개의 캐리어를 조작하도록 하는 크기로 된다. 또한, 버퍼 챔버는 캐리어 동작을 하나의 스테이션 간 동작으로부터 처리 챔버 내부의 하나의 연속하는 패스바이 동작으로 이행하도록 하는데 사용될 수 있다. 예를 들면, 하나의 처리 챔버가 다음의 처리 챔버가 패스바이 모드로 처리하는 동안에 정지 모드로 캐리어를 처리하는 경우, 버퍼 챔버는 이들 2개의 처리 챔버 사이에 배치될 수 있다. 시스템 내의 캐리어는 처리 챔버 또는 모듈 내의 캐리어의 연속하는 스트림을 생성하고, 각 처리 챔버/모듈은 처리 소스(예를 들면, 열원, PVD, 에칭 등)를 통과해서 처음부터 끝까지 연속해서 이동하는 5∼10개의 캐리어를 가질 수 있다.
도 1에 나타낸 바와 같이, 기판의 운반, 로딩 및 언로딩을 전담하는 시스템 부분이 대기 환경 내에 위치한다. 한편, 모든 처리는 진공 환경 내에서 수행된다. 대기 환경 내에서의 운반, 로딩 및 언로딩은 진공에서보다 더욱 용이하다.
도 1a는 도 1에 나타낸 바와 같은 시스템의 예를 도시하고, 캐리어(200)가 운반 및 처리 중에 수평 방향으로 잔류한다. 캐리어는 처리 챔버 상부에 위치하는 컨베이어(140)를 경유하여 시작점으로 복귀한다. 도 1a에 나타낸 바와 같이, 각 캐리어(200)는 하나의 행 내에 선형으로 배열된 4개의 기판(220)을 지지한다. 또한, 설명의 편의상, 챔버(120)의 상부를 제거하여, 챔버(120) 내에 동시에 위치하는 6개의 캐리어의 구성을 노출시키고 있다. 따라서, 본 실시예에 따르면, 각 캐리어가 4개의 기판을 지지하는 한편, 각 챔버는 24개의 기판을 동시에 처리한다.
도 1b는 캐리어가 운반 및 로딩/언로딩 중에는 수평이지만, 처리 중에는 수직인 예를 도시한다. 도 1b의 구성은, 로드록 및 처리 챔버가 수직으로 플립되어 기판을 수직 방향으로 처리하는 것을 제외하고는 도 1a의 것과 매우 유사하다. 도 1a 및 도 1b의 양 실시예에서의 로드록 및 처리 챔버의 구조는, 도 1a에서는 수평으로 탑재되는 한편, 도 1b에서는 그들의 측면 상에 수직으로 탑재되는 것을 제외하고는 동일할 수 있다. 따라서, 시스템의 다른 단부 상의 버퍼 스테이션(115) 및 버퍼 스테이션(145)은, 버퍼 스테이션(145)에 나타낸 바와 같이, 캐리어의 방향을 90° 변화시키는 리프팅 구성을 포함하도록 변형된다.
도 2는 실리콘 웨이퍼, 유리 기판 등을 처리하기 위해 구성될 수 있는 일 실시예에 따른 라인 어레이 캐리어를 도시한다. 도 2에 나타낸 바와 같이, 본 실시예에 따른 라인 어레이 캐리어의 구성은 보다 간단하고 저가이다. 캐리어의 상부 상에 상이한 척들을 간단하게 탑재함으로써, 캐리어가 상이한 수의 기판 및 기판 크기를 위해 구성될 수 있음을 이해해야 한다. 또한, 각 처리 챔버는 수개의 캐리어를 동시에 수용하도록 구성되어 다수 캐리어 상에서 다수 웨이퍼를 동시에 처리할 수 있음도 이해해야 한다.
도 2의 캐리어(200)는 2개의 운반 레일(215) 및 2개의 세라믹 바(210)로 형성되는 간단한 프레임(205)으로 구성된다. 세라믹 바(210)는 챔버의 잔류부로부터 부착되는 서셉터(도시 생략)의 열 분리를 향상시킨다. 각 세라믹 바(210)의 적어도 일측면은 별도로 나타낸 바와 같이, 운반 레일(215)을 갖는 포크 구성부(235)를 형성한다. 캐비티(245)가 포크 구성부(235) 내에 형성되어, 세라믹 바(210)가 열 팽창으로 인해 자유롭게 이동(양방향 화살표로 표시된 바와 같이)할 수 있게 하고, 운반 레일(215) 상에 압력을 전하지 않게 한다.
마그네틱 구동 바(240)가 시스템 전반에 걸쳐서 캐리어를 운반할 수 있도록 각각의 운반 레일(225) 상에 제공된다. 마그네틱 구동 바는 캐리어를 운반하도록 자화된 휠 위를 주행한다. 시스템의 청정도를 향상시키기 위해서, 구동 바(240)는 도금된 니켈일 수 있다. 이러한 마그네틱 구성은 높은 가속력으로 인한 캐리어의 슬라이딩 없이 정확한 운반을 가능하게 한다. 또한, 이러한 마그네틱 구성은 휠의 큰 공간화를 가능하게 하여, 캐리어가 자력에 의해 휠에 부착되고 큰 갭을 횡단하도록 넓은 범위에서 캔틸레버식으로 할 수 있다. 또한, 이러한 마그네틱 구성은 캐리어가 자력에 의해 휠에 부착되기 때문에 수직 또는 수평 방향 중 어느 한 방향으로의 캐리어의 운반을 가능하게 한다.
캐리어 컨택트 어셈블리(250)가 운반 레일(225)에 부착되고 챔버에 부착된 챔버 컨택트 어셈블리(252)(별도로 나타냄)와 짝을 이룬다. 챔버 컨택트 어셈블리는 내장된 컨택트 브러시(262)를 갖는 절연 바(260)를 갖는다. 캐리어 컨택트 어셈블리(250)는 절연 스프링(264)과 절연 바(260) 사이에 삽입되는 도전성 연장부(251)(도 2a 참조)를 가지며, 이에 따라 짝을 이룬 컨택트로부터 바이어스 전위를 수신하도록 브러시 컨택트(264)에 대하여 가압된다. 바이어스는 예를 들면 기판 바이어스, 기판 척킹(정전 척용) 등을 위해 사용될 수 있다. 바이어스는 RF 또는 DC(연속형 또는 펄스형)일 수 있다. 캐리어 컨택트 어셈블리(250)는 캐리어의 일측면 또는 양측면 상에 제공될 수 있다.
도 2a는 캐리어가 운반되는 방법 및 바이어스 전력을 수신하는 방법을 나타내는 부분 단면도이다. 구체적으로, 샤프트(268)에 부착되어 있는 3개의 자화된 휠(267) 위를 주행하는 구동 바(240)를 도시한다. 샤프트(268)는 챔버 벽(269) 옆으로 연장되어, 챔버의 내부 진공 환경 외부로부터 회전된다. 샤프트(268)는 예를 들면 O 링과 같은 유연성 벨트를 경유하여 모터에 결합되어, 샤프트 직경의 변동을 수용한다.
도 2b는 예를 들면 태양 전지를 제조하기 위해서 실리콘 웨이퍼를 처리하기 위한 캐리어의 예를 도시한다. 도 2b에서 웨이퍼(220)는 예를 들면 척킹 전위를 사용하여 서셉터(223)에 척킹될 수 있다. 리프터(215)는 로딩 및 언로딩을 위해 웨이퍼를 상승 및 하강시키는데 사용될 수 있다. 도 2c는 캐리어가 예를 들면 터치 스크린과 같은 유리 기판을 처리하기 위해 사용될 수 있는 실시예를 도시한다. 본 실시예에서 기판은 기계적 스프링 로딩형 클램프 또는 클립(227)을 사용하여 제자리에 유지될 수 있다. 서셉터(224)는 스프링 로딩형 클립을 위한 구성을 갖는 간단한 팰릿일 수 있다.
도 3a 및 도 3b는 캐리어 복귀와 연동하는, 기판 로딩 및 언로딩 기구의 실시예를 도시한다. 도 3a는 로딩/언로딩 기구의 정면도이고, 도 3b는 측면도이다. 도 1a에 나타낸 바와 같이, 컨베이어는 처리 종료 후에 캐리어를 복귀시킨다. 그러면 캐리어는 엘리베이터(107)에 의해 하강되고 로딩/언로딩 스테이션(105)으로 수평으로 운반된다. 도 3a 및 도 3b에 나타낸 바와 같이, 이중 컨베이어, 즉 컨베이어(301, 303)를 사용하여 처리하기 위한 새로운 기판을 가져오고 처리된 웨이퍼를 제거한다. 어느 것이 새로운 웨이퍼를 가져오는 것과 어느 것이 처리된 웨이퍼를 제거하는 것은 시스템이 이에 상관없이 동일하게 정확히 작동할 것이므로 거의 중요하지 않다. 또한, 본 실시예에서는 컨베이어(301, 303)가 기판을 대향하는 방향으로 운반하지만, 양 컨베이어가 동일한 방향으로 주행할 때에도 동일한 결과가 달성될 수 있다.
도 3a 및 도 3b의 구성은 2개의 캐리어를 동시에 조작하는 것을 지지한다. 구체적으로, 본 실시예에서는 처리된 기판이 하나의 캐리어로부터 언로딩되는 한편, 새로운 기판이 다른 캐리어 상에 동시에 로딩된다. 또한, 동시에, 처리된 기판이 처리된 기판 컨베이어 상에서 피착되고, 다음 라운드에서 캐리어에 전달될 새로운 기판이 새로운 기판 컨베이어로부터 픽업된다. 이 동작은 다음과 같이 수행된다.
기판 픽업 기구는 회전 및 수직 동작의 2개의 동작을 갖도록 구성된다. 4개 행의 척(307)이 기판 픽업 기구(305)에 부착된다. 척(307)은, 예를 들면 진공 척, 정전 척 등일 수 있다. 이러한 특정예에서, 4개 행의 베르누이(Bernoulli) 척, 즉 베르누이 흡입을 사용하여 기판을 유지할 수 있는 척이 사용된다. 4개 행의 척이 각 측면 상에 2개 위치하여, 2개 행의 척이 캐리어와 정렬될 때에 나머지 2개의 행이 컨베이어와 정렬된다. 따라서, 픽업 기구(305)가 그 하강된 위치에 있을 때, 하나의 행의 척이 캐리어로부터 처리된 기판을 픽업하고 다른 행이 다른 캐리어 상에서 새로운 기판을 피착하는 한편, 타측면 상에서 하나의 행의 척이 하나의 컨베이어 상에서 처리된 기판을 피착하고 다른 행의 척이 다른 컨베이어로부터 새로운 기판을 픽업한다. 그러면 픽업 기구(305)는 그 상승된 위치라고 간주되어 180도 회전하고, 동시에 캐리어는 1 피치 이동하고, 즉 새로운 기판을 갖는 캐리어가 1 단계 이동하고, 처리된 기판이 제거되어 있는 캐리어가 새로운 기판 로딩 위치로 이동하며, 처리된 기판을 갖는 다른 캐리어가 언로딩 위치로 이동한다. 그러면 픽업 기구(305)는 그 하강된 위치라고 간주되어 처리가 반복된다.
구체적인 예를 제공하기 위해서, 도 3a의 스냅샷에서는, 캐리어(311)가 픽업 기구(305) 상의 하나의 행의 척에 의해 픽업되는 처리된 기판을 갖는다. 캐리어(313)는 픽업 기구(305) 상의 다른 행의 척으로부터 새로운 기판으로 로딩된다. 픽업 기구(305)의 타측면 상에서 하나의 행의 척이 컨베이어(303) 상에서 처리된 기판을 피착하고 있는 한편, 다른 행의 척이 컨베이어(301)로부터 새로운 기판을 픽업하고 있다. 이들 동작이 완료되었을 때, 픽업 기구(305)는 만곡된 화살표로 나타낸 바와 같이, 상승된 위치로 올라가게 되고 180도 회전된다. 동시에, 모든 캐리어가 1단계 이동하고, 즉 캐리어(316)는 캐리어(317)에 의해 미리 점유된 위치로 이동하고, 지금 새로운 기판으로 로딩된 캐리어(313)가 캐리어(316)에 의해 미리 점유된 스팟으로 이동하며, 지금 비어 있는 캐리어(311)가 캐리어(313)에 의해 미리 점유된 스팟으로 이동하고, 처리된 기판으로 로딩된 캐리어(318)가 캐리어(311)에 의해 미리 점유된 스팟 내로 이동한다. 지금 픽업 기구가 하강되어, 캐리어(311)가 새로운 기판으로 로딩되고, 처리된 기판이 캐리어(318)로부터 제거되고, 캐리어(311)로부터 제거된 기판이 컨베이어(303) 상에서 피착되며, 새로운 기판이 컨베이어(301)로부터 픽업된다. 그러면 픽업 기구(305)가 상승되고, 프로세스가 반복된다.
도 3a 및 도 3b의 실시예는 선택적인 마스크 리프터 구성부(321)을 또한 활용한다. 본 실시예에서, 마스크는 기판의 표면 상에 요구되는 패턴을 생성, 즉 처리하기 위한 기판의 소정 영역을 노출시키는 반면에, 다른 영역이 처리되는 것을 방지하도록 커버하는데 사용된다. 캐리어는 마스크 리프터(321)에 도달할 때까지 기판의 상부에 배치된 마스크로 시스템을 통하여 주행한다. 처리된 기판을 갖는 캐리어가 마스크 리프터에 도달할 때(도 3a 및 도 3b에서, 캐리어(318)), 마스크 리프터(321)는 상승된 위치라고 간주하고 마스크를 캐리어로부터 끌어올린다. 그러면 캐리어는 언로딩 스테이션으로 진행하여 그 처리된 기판을 언로딩한다. 동시에, 새로운 기판을 갖는 캐리어(도 3b에서 캐리어(319))가 마스크 리프터 구성부 내로 이동하고 마스크 리프터(321)는 처리하기 위한 새로운 기판 상에 마스크를 배치하기 위해서 그 하강된 위치인 것으로 간주한다.
이해될 수 있는 바와 같이, 도 3a 및 도 3b의 실시예에서, 마스크 리프터는 하나의 캐리어로부터 마스크를 제거하고 다른 캐리어 상에 마스크를 배치한다. 즉, 마스크는 제거되었던 캐리어로 복귀되지 않고, 오히려 다른 캐리어 상에 배치된다. 시스템에서의 캐리어의 설계 및 수에 의존하여, 수회 라운딩한 후에 마스크가 다른 캐리어로부터 끌어올려진 후에만 동일한 캐리어에 복귀되는 것이 가능하다. 서비스에서의 캐리어 및 마스크의 설계 및 수에 의존하여, 각 마스크가 시스템에서 모든 캐리어에 의해 사용되는 것이 가능함도 사실이다. 즉, 시스템에서의 각 캐리어는 시스템에서의 각각의 마스크에서 사용될 것이고, 시스템을 통해 처리하는 각 사이클에서 캐리어가 다른 마스크를 사용할 것이다.
별도로 나타낸 바와 같이, 캐리어 엘리베이터는 캐리어들의 각 측면 상에 하나씩 있는 2개의 종형 컨베이어 구성을 가짐으로써 구현될 수 있다. 각 컨베이어 구성은 롤러(336)에 의해 동기되는 하나 이상의 컨베이어 벨트(333)로 이루어진다. 리프트 핀(331)이 벨트(333)에 부착되어, 벨트(333)가 이동하는 동안에, 핀(331)이 캐리어와 맞물려서 캐리어를 수직 방향(즉, 엘리베이터가 위치하는 시스템의 측면에 의존하여 그리고 캐리어 복귀 컨베이어가 처리 챔버 상부 또는 하부에 위치하는지 여부에 따라, 상승 또는 하강 방향)으로 이동시킨다.
도 3c는 기판 정렬 기구의 실시예를 도시한다. 본 실시예에 따르면, 척(345)은 일측면 상의 스프링 로딩형 정렬 핀(329) 및 대향측면 상의 노치(312)를 갖는다. 점선 및 회전식 화살표로 도시된 바와 같이, 회전형 푸시 핀(341)이 노치(312)에 삽입되도록 구성되어 정렬 핀(329)에 대하여 기판(320)을 가압해서 들어가도록 한다. 특히, 회전형 푸시 핀(341)은 척(345) 또는 캐리어 부분이 아니며 시스템 내에서 주행하지 않고, 정지되어 있다. 또한, 스프링 로딩형 정렬 핀은 마스크가 사용되는 경우에 하강된 위치로 압착된다. 이와 같이, 기판 정렬 기구는, 정렬 핀을 갖고 구성된 제1 측면, 제1 측면과 직교하고 2개의 정렬 핀을 갖고 구성된 제2 측면, 제1 측면과 대향하고 제1 노치를 갖고 구성된 제3 측면, 및 제2 측면과 대향하고 제2 노치를 갖고 구성된 제4 측면을 포함하여 제공되고, 정렬 기구는 제1 노치에 삽입되어 제1 정렬 핀에 대하여 기판을 가압하도록 구성된 제1 푸시 핀, 및 제2 노치에 삽입되어 2개의 정렬 핀에 대하여 기판을 가압하도록 구성된 제2 푸시 핀을 더 포함한다.
도 4는 개시된 시스템에서 사용될 수 있는 진공 처리 챔버(400)의 실시예를 도시한다. 도 4의 도시에서는, 챔버의 덮개가 그 내부 구조를 노출시키도록 제거되어 있다. 챔버(400)는 그 구성 또는 그 구조에 대한 어떤 변형없이, 수평 또는 수직 방향으로 설치될 수 있다. 챔버는 진공 펌핑을 위해서 개구(422)를 갖는 간단한 박스 프레임으로 구성된다. 입구측 개구(412)가 일 측벽 내에 절단되어 있는 한편, 출구측 개구(4213)가 대향 측벽 내에 절단되어 있어, 캐리어(424)가 챔버 내에 삽입되고 챔버 전체를 횡단하여 타 측면으로부터 챔버를 배출할 수 있게 한다. 도 4의 도시에서는 명료화를 위해서 게이트 밸브(414)만을 나타냈지만 게이트 밸브는 각 개구(412, 413)에 제공된다.
캐리어(424)를 수평 및 수직 방향으로 효율적이면서 정확하게 운반할 수 있게 하기 위해서, 마그네틱 휠(402)이 챔버의 대향 측벽 상에 제공된다. 캐리어는 마그네틱 휠(402) 위를 주행하는 마그네틱 바를 갖는다. 휠(402)이 탑재되는 샤프트는 챔버 외부의 대기 환경 내로 연장되고, 모터(401)에 의해 동기되어 있다. 구체적으로 수개의 모터(401)가 제공되고, 벨트, 예를 들면 O 링을 사용하여 수개의 샤프트를 각각 동기시킨다. 또한, 아이들러 휠(404)이 제공되어 캐리어를 좌우 방향으로 국한시킨다.
도 4의 실시예의 특징은 마그네틱 휠의 직경이 챔버의 측벽 두께보다도 작은 것이다. 이는 휠(406, 407)로 나타낸 바와 같이, 입구측 및 출구측 개구(412, 413) 내부에 마그네틱 휠을 배치할 수 있게 한다. 입구측 및 출구측 개구(412, 413) 내부에 마그네틱 휠을 배치하는 것은, 캐리어가 휠로부터의 지지없이 횡단하기 위해 갖는 갭을 최소화하므로, 캐리어를 챔버 내 및 밖으로 더욱 원활하게 이송할 수 있다.
도 5는 마스크 및 캐리어 어셈블리의 실시예를 도시한다. 만곡된 화살표를 따라 좌측으로부터 우측으로 진행하면, 단일 기판 마스크 어셈블리(501)가 수개의 마스크 어셈블리를 지지하는 마스크 캐리어(503) 상에 탑재되고; 마스크 캐리어(503)가 기판 캐리어(505) 상에 탑재된다. 일 실시예에서, 플로팅 마스크 어셈블리들(501) 사이의 스프링은, 기판 캐리어(505) 상에 제공된 가이드 핀(507)과의 맞물림을 위해 제자리에 플로팅 마스크 어셈블리들(501)을 유지시켜서, 각 마스크가 그 각각의 기판에 정렬된다. 각 단일 기판 마스크 어셈블리는 저가이고 다수회 반복 사용할 수 있는 내부 포일 마스크로 구성된다. 포일 마스크는 원하는 설계에 따라 구멍을 갖는 마그네틱 재료의 평평한 시트로 이루어진다. 외부 마스크가 열 부하를 취하여 내부 마스크를 커버하고 보호하여, 포일 마스크는 왜곡되지 않는다. 외부 마스크 내의 개구는 구멍을 갖는 내부 마스크의 영역을 노출시킨다. 프레임은 내부 및 외부 마스크를 마스크 캐리어(503) 상에 유지시킨다. 기판 캐리어(505) 내에 내장된 자석은 기판과 접촉하여 내부 포일 마스크를 끌어당긴다.
각 기판 지지 척, 예를 들면 기계 또는 정전 척(517)은 단일 기판을 지지한다. 개개의 척(517)은 동일한 시스템이 상이한 크기 및 종류의 기판을 처리하는데 사용될 수 있도록 상이한 종류 및/또는 크기의 기판을 지지하기 위해서 변경될 수 있다. 본 실시예에서, 척(517)은 철수 가능하고 척의 상부 상에 기판을 정렬하기 위해서 제공되는 기판 정렬 핀(519)을 갖는다. 본 실시예에서는, 이러한 정렬을 가능하게 하는 제공은 정렬 핀(519)에 대하여 기판을 가압하고 나서 슬릿(512) 밖으로 철수하는 철수 가능한 핀을 수용하는 슬릿(512)으로 이루어진다. 이는, 기판 및 마스크를 기판 캐리어에 정렬할 수 있게 하여, 마스크가 기판에 정렬된다.
이해할 수 있는 바와 같이, 지금까지 설명한 시스템은 제조 비용이 저럼하고, 예를 들면 태양 전지, 터치 스크린 등과 같은 다양한 기판의 효율적인 진공 처리를 제공한다. 시스템은 이중 또는 단일 단부 로딩 및 언로딩, 즉 일측면으로부터의 기판 로딩 및 언로딩, 또는 일측면으로부터의 로딩 및 대향 측면으로부터의 언로딩으로 구성될 수 있다. 기판 조작은 진공 중에서 수행되지 않는다. 시스템은, 필요한 만큼 다수의 진공 처리 챔버가 입력과 출력 로드록 사이에 설치될 수 있는 모듈형이다. 진공 챔버는 진공 중에 있는 부분이 적은 간단한 설계를 갖는다. 진공 챔버는 수평 또는 수직 방향으로 설치될 수 있다. 예를 들면, 태양 전지 처리를 위해서 시스템은 기판을 수평 방향으로 처리할 수 있는 반면에, 터치 스크린을 위해서는 기판이 수직 방향으로 처리될 수 있다. 아무런 상관없이, 대기 환경에서의 로딩, 언로딩 및 운반은 기판에 대해 수평 방향으로 행해진다. 처리 소스, 예를 들면 스퍼터링 소스는 기판 상부 및/또는 하부에 설치될 수 있다. 시스템은 패스바이 또는 정적 프로세스, 즉 진공 처리 중에 기판 정지 또는 이동이 가능하다. 챔버는 스퍼터링 소스, 히터, 임플란트 빔 소스, 이온 에칭 소스 등을 수용할 수 있다.
태양 전지 응용을 위해서 진공 챔버는 저 에너지 임플란터(예를 들면, 15KV 미만)를 포함할 수 있다. PERC, IBC 또는 SE와 같은 특수 태양 전지 설계를 위해서, 마스크 정렬을 사용하여 마스킹된 임플란트를 수행할 수 있다. 또한, 이온 에칭 소스 또는 레이저 지원 에칭을 사용하여, 텍스처 에칭이 마스크로 또는 마스크 없이 수행될 수 있다. 점 접촉 전지를 위해서, 다수의 구멍이 컨택트에 정렬된 마스크가 사용될 수 있다. 또한, 수개의 PVD 챔버를 순차적으로 정렬하고 순차적으로 층을 쌓아서 형성함으로써 두꺼운 금속층이 형성될 수 있다.
터치 패널 응용을 위해서, 챔버는 PVD 소스를 사용하여 냉 및/또는 온 ITO층을 피착하는데 사용될 수 있다. 처리는 각 캐리어 상에서 폭 방향으로 정렬된 수개, 예를 들면 3개의 터치 패널, 및 고수율이지만 간단한 조작을 위해서 동시에 각 챔버 내부에 위치하는 수개, 예를 들면 2개의 캐리어로 수행된다. 동일한 시스템은 어떠한 내부의 재구성없이 패드 또는 셀폰 크기의 유리용 터치 스크린을 조작할 수 있다. 간단하게, 적절한 캐리어가 구성되어 시스템 전체가 동일하게 잔류한다. 재차, 기판 조작은 진공 중에서 수행되지 않는다.
조작 및 처리 동작은 모든 종류 및 크기의 기판에 대해 동일할 수 있다. 빈 캐리어는 캐리어 복귀 엘리베이터로부터 로딩하도록 이동한다. 마스크가 사용되는 경우, 마스크는 제거되고 엘리베이터에 체류한다. 기판은 대기 환경에서 캐리어 상에 로딩된다. 캐리어는 엘리베이터로 다시 이동하고 마스크는 기판의 상부에 배치된다. 그러면 캐리어는 로드록 내로 이동한다. 진공 중에서 캐리어 운반은 챔버 벽에 위치하고 대기 또는 진공 환경에서 챔버 외부로부터 에너지가 부여된 간단한 마그네틱 휠을 경유하고 있다. 챔버는 분리용 밸브를 가질 수 있고, 기판 아래의 프로세스용 드로워 위 또는 내에 소스를 가질 수 있다. 기판은 시스템의 언로딩 단부에서 제거되거나, 시스템의 로딩 단부, 즉 입구측으로 복귀하도록 캐리어 상에 잔류될 수 있다. 캐리어는 간단한 컨베이어 상에서 시스템의 프로세스 단부로부터 시스템의 로딩 단부로 복귀한다. 간단한 핀 컨베이어는 캐리어를 로딩 및 언로딩 스테이션으로 또는 그들로부터 상승 또는 하강시킨다.
도 6a 내지 도 6c는 진공 챔버가 가변하는 크기 및 구성의 상이한 처리 소스에 맞춰질 수 있는 방법을 입증하는 3개의 실시예를 도시한다. 도 6a 내지 도 6c의 예에서는, 기판이 3개 배열되는 것으로 간주하지만, 그 이상 또는 미만의 기판이 캐리어 폭 방향으로 배열될 수 있음은 물론이다. 또한, 도 6a 내지 도 6c에서는, 처리 챔버가 동시 처리를 위해서 수개의 캐리어, 예를 들면 2개 또는 3개의 캐리어를 수용할 수 있는 것으로 간주한다. 도 6a 내지 도 6c에 도시된 소스는 예를 들면, PVD, 에칭, 임플란트 등과 같은 어느 하나의 처리 소스일 수 있다.
도 6a는 단일 소스(601)가 챔버(600) 상에 제공되어 있는 실시예를 도시한다. 이 단일 소스는 챔버(600) 내부에 위치하는 모든 기판을 처리하는데 사용된다. 소스(601)는 모든 기판을 동시에 커버하는 길이 및/또는 폭을 가질 수 있다. 일부 소스에 대해서, 이러한 대규모의 단일 소스를 제조하는 것은 매우 복잡하고 고가일 수 있다. 예를 들면, 소스(601)가 스퍼터링 소스인 경우, 타깃은 매우 크게 만들어져야 하고, 고가이고, 복잡하며, 활용성이 떨어지게 된다. 따라서, 도 6b 및 도 6c의 실시예에 따르면, 수개의 작은 소스가 사용된다. 도 6b의 실시예에서는, 각각의 소스(603A∼603C)가 단일 기판만을 커버하기에 충분히 넓지만, 하나의 기판 길이보다도, 즉 기판 주행 방향으로 더 커버할 수 있다. 각 소스가 각 캐리어 내의 하나의 기판만을 커버하도록 소스를 스태거함으로써, 모든 기판이 처리될 수 있다. 이러한 구성은 패스바이 처리에 특히 적합할 수 있다. 반대로, 도 6c의 실시예에서는 각각의 소스(606A∼606C)가 하나의 캐리어 내의 모든 기판을, 즉 기판 주행 방향에 직교하는 방향으로 커버하기에 충분히 넓지만, 챔버 내에 위치하는 모든 기판을 처리하기에는 매우 좁다. 실제로, 일부 실시예에서는, 각각의 소스(606A∼606C)가 오히려 하나의 기판보다도 더 좁다. 이러한 구성은 패스바이 또는 정적 처리에 동등하게 적합하다.
상기에서 설명한 실시예는 수개의 기판 캐리어를 동시에 하우징하고 처리하기 위한 크기로 된 진공 하우징을 갖는 진공 처리 챔버를 제공한다. 하우징은 또한 수개의 처리 소스를 동시에 지지하기 위해서도 구성된다. 처리 소스는, 예를 들면 스퍼터링 소스일 수 있고, 기판 캐리어에 의해 유지된 모든 기판을 횡단하기에 충분한 길이를 갖는 협소 소스일 수 있지만, 캐리어 상에 위치한 기판의 폭보다도 더 좁을 수 있다. 수개의 이러한 소스는 캐리어의 주행 방향으로 챔버의 길이 전체 또는 일부에 결쳐서 연속해서(back-to-back) 위치할 수 있다. 챔버는 캐리어를 챔버 내부로 운반하도록 2개의 대향하는 측면 상에 위치한 수개의 샤프트를 갖는다. 각 샤프트는 모터에 의해 동기되는 유연성 벨트에 의해 회전된다. 각 샤프트는 교차하는 극 순서로, 즉 하나의 휠이 남(south)으로 자화된 외주부와 북(north)으로 자화된 내부 직경을 가질 수 있는 반면에, 이웃하는 휠은 북으로 자화된 외주부 및 남으로 자화된 내부 직경을 가질 수 있는 순서로 위치하는 수개의 마그네틱 휠을 갖는다. 챔버는 입구측 개구를 갖는 입구측 측벽 및 입구측 측벽과 대향하고 출구측 개구를 갖는 출구측 측벽도 가지며, 여기서 자화된 휠 구성은 입구측 측벽 내부에 위치하고 입구측 개구 내로 돌출하며, 자화된 휠 구성은 출구측 측벽 내부에 위치하고 출구측 개구 내로 돌출하여, 입구 및 출구측 개구를 통과하는 기판 캐리어를 구동한다.
개시된 시스템은, 기판 캐리어가 일측면으로부터 시스템에 삽입되고 선형 방식으로 모든 챔버를 횡단하며, 대향하는 측면 상의 시스템으로부터 배출되도록 챔버들이 하나의 챔버가 다음 챔버에 결합되는 선형으로 배열되는 선형 시스템이다. 캐리어는 하나의 챔버로부터 챔버를 분리하는 밸브 게이트를 경유하여 직접 다음 챔버로 이동한다. 캐리어가 시스템의 진공 환경을 빠져나가면, 엘리베이터에 삽입되어 캐리어를 시스템의 입구측으로 수평으로 복귀 운반하는 복귀 컨베이어에 대하여 수직으로 이동되고, 여기서 캐리어는 다른 엘리베이터에 삽입되어 새로운 기판으로 로딩되도록 수직으로 이동되어 재차 시스템의 진공 환경에 들어간다. 캐리어가 대기 환경에서 운반되는 동안에는 수평 방향으로 유지된다. 그러나, 일 실시예에서는, 캐리어가 진공 환경에 들어가면 캐리어가 수직 방향으로 회전되어, 수직 방향으로 유지된 채로 기판이 처리된다.
시스템은 이 시스템의 입구측에 위치한 로딩 및 언로딩 스테이션을 가질 수 있다. 로딩 및 언로딩 스테이션은 4개 행의 척이 회전축의 각 측면 상에 2개 행씩 위치하는 회전 구조를 갖는다. 회전축의 각 측면 상에서 하나의 행의 척이 처리된 기판을 언로딩하기 위해 구성되고 하나의 행의 척이 새로운 기판을 로딩하기 위해 구성된다. 회전 구조는 수직 동작을 위해 구성되고, 여기서 회전 구조가 그 하강된 위치라고 간주하면 기판을 픽업하고 회전 구조가 그 상승된 위치라고 간주하면 180도 회전한다. 또한, 회전 구조가 그 하강된 위치에 있을 때 회전축의 각 측면 상에서 하나의 행의 척이 기판을 픽업하는 반면에 다른 행의 척이 그 기판을 피착, 즉 해제한다. 일 실시예에서는, 2개의 컨베이어가 시스템에 대하여 입구를 횡단하여 제공되고, 여기서 하나의 컨베이어가 새로운 기판을 전달하는 반면에 다른 컨베이어가 처리된 기판을 제거한다. 회전 구조는, 그 하강된 위치에서 하나의 행의 척이 새로운 기판을 전달하는 컨베이어와 정렬되는 반면에 다른 행의 척이 처리된 기판을 제거하는 컨베이어와 정렬되도록 하는 구성이다. 동시에, 회전축의 다른 측면 상에서, 하나의 행의 척이 빈 캐리어와 정렬되는 반면에 다른 행의 척이 처리된 기판을 유지하는 캐리어와 정렬된다.
일부 실시예에서는 기판에 전위를 인가하기 위한 제공이 이루어진다. 구체적으로, 각 캐리어는 이 캐리어가 처리 챔버에 삽입될 때에 가늘고 긴 컨택트 브러시를 포함하는 슬라이딩 컨택트 내로 삽입되는 도전성 스트립 및 가늘고 긴 컨택트 브러시에 대하여 도전성 스트립을 가압하도록 구성되는 등각 절연성 스프링을 포함한다. 캡톤(Kapton) 스트립과 같은 절연성 스트립이 도전성 스트립을 캐리어에 부착시키는데 사용될 수 있다.
기판의 처리가 마스크의 사용을 요구할 때, 마스크는 각 기판의 상부에 개별적으로 배치될 수 있거나, 하나의 마스크가 하나의 캐리어의 모든 기판을 동시에 커버하기 위해서 형성될 수 있다. 마스크는 예를 들면 자석을 사용하여 제자리에 유지될 수 있다. 그러나, 정확한 처리를 위해서 마스크는 매우 얇게 이루어져야 하고, 이에 따라 처리 중에 열 응력으로 인해 변형될 수 있다. 또한, 얇은 마스크는 신속하게 피착을 받을 수 있고, 이 피착은 마스크의 정확한 배치 및 마스킹에 간섭할 수 있다. 따라서, 후술하는 실시예에 따른 이중 마스크 구성을 사용하는 것이 유리하다.
도 7a 내지 도 7e는 다양한 실시예에 따른, 이중 마스크용 구성을 갖는 다수 웨이퍼 캐리어의 도면을 도시한다. 도 7a는 이중 마스크 구성을 갖는 다수 웨이퍼 캐리어를 도시하는 것으로, 여기서 마스크 구성은 내부 마스크가 웨이퍼와 은밀한 물리적 접촉에 있도록 하강된 위치에 있고; 도 7b는 이중 마스크 구성을 갖는 다수 웨이퍼 캐리어를 도시하는 것으로, 여기서 마스크 구성은 상승된 위치에 있고 이에 따라 웨이퍼의 교환을 가능하게 하고; 도 7c는 이중 마스크 구성을 갖는 다수 웨이퍼 캐리어를 도시하는 것으로서, 여기서 웨이퍼 리프터가 웨이퍼를 로딩/언로딩하기 위해서 포함되고, 도 7d는 이중 마스크 구성을 갖는 다수 웨이퍼 캐리어의 부분 단면도를 도시하는 것으로, 여기서 마스크 구성 및 웨이퍼 리프터는 상승된 위치에 있고; 도 7e는 이중 마스크 구성을 갖는 다수 웨이퍼 캐리어의 부분 단면도를 도시하는 것으로, 여기서 마스크 구성 및 웨이퍼 리프터는 하강된 위치에 있다.
도 7a를 참조하면, 캐리어 서포트(700)라고도 칭해지는 다수 웨이퍼 캐리어는 예를 들면 세라믹으로 이루어진 서셉터 프레임 또는 바(710)에 의해 지지되는 3개의 분리형 단일 웨이퍼 캐리어 또는 서셉터(705)를 갖는다. 각 단일 웨이퍼 캐리어(705)는 이중 마스크 구성과 함께 단일 웨이퍼를 유지하기 위해 구성된다. 도 7a에서 이중 마스크 구성은 하강된 위치에 있지만, 캐리어의 구조를 노출시키기 위해서 웨이퍼가 어떤 캐리어 내에도 놓이지 않는다. 도 7b에서는 재차 어떤 캐리어 내에도 웨이퍼가 없이 이중 마스크 구성이 상승된 위치에 있는 것을 나타낸다. 도 7a 내지 도 7e의 실시예에서, 리프터(715)는 이중 마스크 구성을 상승 및 하강시키는데 사용되지만, 비용을 저감하고 복잡성을 줄이기 위해서, 리프터(715)를 생략할 수 있고 이중 마스크 구성이 수동으로 상승될 수 있다. 운반 레일(725)이 프레임(710)의 각 측면 상에 제공되어, 캐리어(700)를 시스템 전반에 걸쳐서 운반할 수 있다.
각각의 단일 웨이퍼 캐리어(705)는 베이스(730)(도 7b 참조)를 가지며, 이 베이스(730)가 그 주변에 매달린 웨이퍼를 지지하도록 리세스(735)를 갖는 상승된 프레임(732)을 갖는다. 프레임(732)을 갖는 베이스(730)는 파손된 웨이퍼 조작을 포착하는데 유리한 포켓(740)을 매달린 웨이퍼 아래에 형성한다. 일부 실시예에서, 프레임(732)은 베이스(730)로부터 분리 가능하다. 외부 마스크(745)는, 프레임(732)을 커버하고 내부 마스크의 주변을 커버하지만, 웨이퍼에 대응하는 내부 마스크의 중앙부를 노출시키기 위해서 프레임(732) 상에 탑재되도록 구성된다. 이는 도 8의 실시예에서 단면도로 예시되어 있다.
도 8에서, 베이스 또는 서셉터(805)는 리세스(832)를 갖는 상승된 프레임(830)을 가지며, 상승된 프레임(830)은 그 주변에서 웨이퍼(820)를 지지한다. 프레임(830)을 갖는 베이스(805)는 포켓(84)을 형성하고, 웨이퍼는 포켓 위에 매달린다. 일련의 자석(834)이 웨이퍼(820)의 주변을 둘러싸도록 상승된 프레임(830) 내부에 위치한다. 일부 실시예에서, 특히 고온 동작을 위해서, 자석(834)은 사마륨 코발트(SmCo)로 이루어질 수 있다. 내부 마스크(850)는 상승된 프레임(830) 및 웨이퍼(820)의 상부에 위치하고, 물리적으로 웨이퍼와 접촉하도록 자석(834)에 의해 제자리에 유지된다. 외부 마스크(845)는 웨이퍼에 대한 프로세스를 전하기 위해서 설계되는 내부 마스크의 영역을 제외하고 내부 마스크(850)의 주변을 커버하도록 내부 마스크(850)에 걸쳐서 배치되고 내부 마스크(850)와 물리적으로 접촉한다. 외부 마스크(945)의 예를 도 9에 나타내고, 알루미늄의 접이식 시트로 이루어진 이 예에서는, 엣지 션팅 분리 처리를 위한 것이므로, 내부 마스크가 작은 주변 엣지(952)를 제외하고 외부 마스크에 의해 커버된다. 엣지 션팅 분리용 내부 마스크(750)의 예가 도 10에 도시되어 있고, 웨이퍼의 크기보다도 약간 작은, 예를 들면 1∼2mm 작은 것을 제외하고는 웨이퍼와 같은 크기 및 형상의 개구를 갖는 기본적으로 금속의 평평한 시트이다. 도 8의 실시예에서, 마스크 프레임(836)이 캐리어의 내부 및 외부 마스크를 지지하고 상승시키기 위해서 제공된다. 이러한 구성에서, 외부 마스크는 마스크 프레임(836)과 내부 마스크(850) 사이에 끼워진다.
도 8a는 예를 들면 웨이퍼의 후면 상에 컨택트 패턴을 형성하기 위해서 사용될 수 있는 다른 실시예를 도시한다. 이 실시예에서, 서셉터는 그 전체 표면 상에 웨이퍼를 지지하기 위해서 상부 플랫폼을 형성한다. 자석(834)은 서셉터의 상면 아래의 서셉터의 전체 영역에 걸쳐서 내장된다. 내부 마스크(850)는 웨이퍼(820)의 전체 표면을 커버하고 컨택트 설계에 따라 복수의 구멍을 갖는다.
도 7a 내지 도 7e로 되돌아와서, 리프터(715)는 내부 마스크와 함께 외부 마스크를 상승시키는데 사용될 수 있다. 또한, 웨이퍼 리프터(752)가, 로봇 아암을 사용하여 처리하기 위한 새로운 웨이퍼와 교환될 수 있도록, 프레임(730)의 웨이퍼를 상승시키는데 사용될 수 있다. 그러나, 리프터(715, 752)가 생략될 수 있고, 그 대신에 마스크를 상승시키고 웨이퍼를 교환하는 동작은 수동으로 행해질 수 있다.
도 8을 참조하여 상기에서 설명한 실시예에서, 캐리어는 웨이퍼가 매달리도록 그 주변 엣지 상에서 웨이퍼를 지지한다. 웨이퍼 아래에 형성된 포켓은 파손된 웨이퍼 조각을 끌어 모으고 피착된 재료의 두루마리 현상을 방지한다. 한편, 도 8a의 실시예에서, 웨이퍼는 그 전체 표면에 걸쳐서 지지된다. 마스크 어셈블리는 웨이퍼의 로딩 및 언로딩을 위해서, 스퍼터 또는 다른 형태의 처리를 위해서 수동 또는 자동으로 제자리로 하강되고 상승된다. 캐리어 상의 일련의 자석이 내부 마스크를 제자리에 그리고 웨이퍼와 긴밀하게 접촉하여 고착시키는데 도움을 준다. 반복 사용 후, 외부 및 내부 마스크가 교환될 수 있는 한편, 나머지 캐리어 어셈블리는 재사용될 수 있다. 마스크 어셈블리 측면 바라고도 칭해지는 프레임(810)은 알루미나 또는 티타늄과 같은 낮은 열 팽창 재료로 이루어질 수 있다.
상기 실시예에 따르면, 내부 마스크는 기판과 접촉하지 않는 은밀한 갭을 확립한다. 외부 마스크는 피착된 재료로부터 내부 마스크, 캐리어 및 프레임을 보호한다. 도시된 실시예에서, 외부 및 내부 마스크 개구는 엣지 션트 분리 프로세스 중에 단결정 태양 전지에 대한 응용에 적합한 의사 정사각형(pseudo-square) 형상이다. 다른 프로세스 중에 내부 마스크는 소정의 개구 구성을 갖는 반면에, 외부 마스크는 의사 정사각형 형상의 개구를 갖는다. 의사 정사각형 형상은 웨이퍼가 절단된 환형 잉곳에 따라 그 코너가 절단된 정사각형이다. 물론, 다결정 웨이퍼가 사용되는 경우, 외부 및 내부 마스크 개구는 또한 정사각형일 수 있다.
도 11은 단일 웨이퍼 캐리어(1105)의 실시예를 도시한다. 웨이퍼는 리세스(1132) 상에서 그 주변에 체류한다. 파선으로 나타낸 자석(1134)이 웨이퍼의 모든 둘레에서 캐리어 내부에 제공된다. 정렬 핀(1160)이 외부 마스크를 캐리어(1105)에 정렬시키는데 사용된다. 외부 마스크의 실시예를 하측으로부터 본 것을 도 12에 나타낸다. 외부 마스크(1245)는 캐리어(1205)의 정렬 핀(1260)에 대응하는 정렬 구멍 또는 리세스(1262)를 갖는다.
도 13은 외부 및 내부 마스크를 유지하고 마스크를 서셉터에 고착시키는데 사용된 상부 프레임(1336)의 실시예를 도시한다. 상부 프레임(1336)은, 예를 들면 2개의 횡형 바(1364)에 의해 함께 유지되는 2개의 종형 바(1362)로 이루어질 수 있다. 외부 마스크는 포켓(1366) 내부에 유지된다. 정렬 구멍(1368)이 상부 프레임을 서셉터에 정렬시키기 위해 제공된다.
도 14는, 예를 들면 웨이퍼 상에 복수의 컨택트를 제조하기 위해서 설계된 구멍 패턴을 갖는 내부 마스크의 예를 도시한다. 이러한 내부 마스크는 도 15에 나타낸 서셉터에서 사용될 수 있고, 여기서 자석(1534)은 웨이퍼의 표면 아래의 전체 영역에 걸쳐서 분포된다. 자석은 엇갈린 극성으로 배향된다.
상부 또는 외부 마스크는, 얇은 예를 들면 약 0.03"의 알루미늄, 스틸 또는 그 외의 유사한 재료로 이루어질 수 있고, 기판 캐리어와 짝을 이루도록 구성된다. 내부 마스크는 매우 얇은 예를 들면 약 0.001 내지 0.003"의 평평한 강판, 또는 그 외의 자성 재료로 이루어지고, 외부 마스크 내에서 체류하도록 구성된다.
다른 실시예에 따르면, 처리 중에 웨이퍼를 지지하기 위한 구성이 제공되고, 이러한 구성은, 웨이퍼 주변 둘레에서 웨이퍼를 지지하고 웨이퍼를 미리 정해진 위치에 국한시키기 위한 리세스를 갖는 상승된 프레임을 갖는 웨이퍼 캐리어 또는 서셉터; 상승된 프레임의 상부에 배치하기 위해 구성되고, 웨이퍼의 일부를 마스킹하고 웨이퍼의 나머지 부분을 노출시키기 위해 구성된 개구 구성을 갖는 내부 마스크; 및 내부 마스크의 상부에서 상승된 프레임에 걸쳐서 배치하기 위해서 구성되고, 내부 마스크를 부분적으로 커버하도록 구성된 단일 개구를 갖는 외부 마스크를 포함한다. 상부 프레임 캐리어가 내부 및 외부 마스크를 유지하고 내부 및 외부 마스크를 웨이퍼 서셉터에 부착하는데 사용될 수 있다.
자석은 서셉터 내에 배치되고 프레임 둘레에서 완전히 또는 서셉터의 전체 표면 아래에서 완전히 그리고 웨이퍼 아래에서 직접 N-S-N-S-N으로 엇갈려있다. 외부 및 내부 마스크는 기판의 로딩 및 언로딩을 용이하고 신속하게 할 수 있도록, 자력에 의해 프레임에 유지되도록 설계된다.
마스크 어셈블리는 웨이퍼 캐리어로부터 제거 가능하고 프레임을 지지하여 기판을 캐리어 내에 로딩한다. 양쪽의 외부 및 내부 마스크는 마스크 어셈블리의 일부로서 상승된다. 웨이퍼가 웨이퍼 포켓 내의 캐리어 상에 배치되면, 마스크 어셈블리는 캐리어 위로 다시 하강된다. 내부 마스크는 웨이퍼의 상면과 중첩한다. 캐리어 프레임 내의 자석은 기판과 은밀하게 접촉하여 내부 마스크를 아래로 끌어당긴다. 외부 마스크는 얇고 유연한 내부 마스크 상에 피착되는 것을 방지하기 위해서 설계된다. 상기에서 설명한 바와 같이, 피착 프로세스가 내부 마스크를 가열하게 되어 마스크가 웨이퍼와의 컨택트를 왜곡시키고 느슨하게 한다. 마스크가 웨이퍼와의 컨택트가 느슨하면, 금속 막은 기판 웨이퍼의 표면 상의 배제 구역에 피착될 것이다. 포켓 및 자석에 의해 생성된 마찰력은 기판 및 마스크가 운반 및 피착 중에 서로에 대하여 이동하는 것을 유지시키고, 외부 마스크는 내부 마스크 상의 막 피착을 방지하고 내부 마스크가 왜곡되는 것을 방지한다.
마스크 어셈블리는 진공 캐리어 교환을 이용하여 캐리어를 갖는 시스템으로부터 주기적으로 제거될 수 있다. 캐리어 교환은 캐리어 운반 기구를 갖는 휴대형 진공 인클로저이다. 이는, 시스템의 연속하는 동작을 정지시키지 않고 "필요시마다(on the fly)" 캐리어를 교환할 수 있게 한다.
본 발명이 특정 재료 및 특정 단계들의 예시적인 실시예들에 관하여 설명되었지만, 당해 기술 분야의 당업자는 구체예들의 변경이 행해지고/지거나 이용될 수도 있고, 설명되고 예시된 실시 뿐만 아니라 동작들의 설명에 의해 부여되는 이해로부터, 첨부된 청구범위에 의해 정의된 본 발명의 범위로부터 벗어남이 없이 행해질 수도 있는 변경을 용이하게 하는 구조 및 방법들이 뒤따를 수 있음을 당업자는 이해해야 한다.

Claims (22)

  1. 진공 챔버 내에서 기판을 처리하기 위한 시스템으로서,
    각각이 상기 시스템 전반에 걸쳐서 기판을 지지하고 운반하기 위해서 구성된 복수의 캐리어;
    기판을 상기 캐리어 상에 로딩하기 위한 로딩 스테이션;
    상기 시스템 전반에 걸쳐서 상기 캐리어를 운반하고 상기 캐리어를 상기 로딩 스테이션으로 복귀시키기 위한 캐리어 운반 시스템;
    캐리어를 진공 환경 내로 도입시키기 위한 로드록 챔버 구성부; 및
    상기 로드록 구성부로부터 복수의 캐리어를 수용하며, 상기 복수의 캐리어를 동시에 하우징하고 상기 복수의 캐리어 상에 위치한 기판을 동시에 처리하기 위해 구성된 적어도 하나의 진공 처리 챔버를 포함하는 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    각각의 상기 캐리어는, 상기 진공 처리 챔버가 동시에 하우징하고 m×n 기판(여기서, m은 상기 진공 처리 챔버 내에 하우징된 캐리어의 수이고 1보다 큰 정수임)의 어레이를 처리하도록, 1×n 기판(여기서, n은 1보다 큰 정수임)의 선형 어레이를 지지하기 위해 구성되는 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 로딩 스테이션과 상기 로드록 구성부 사이에 위치하는 버퍼 스테이션을 더 포함하고, 상기 버퍼 스테이션은 상기 처리 챔버 내에 동시에 하우징되어 있는 동안에 적어도 동일한 수의 캐리어를 동시에 하우징하기 위해 구성되는 시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 버퍼 스테이션은 상기 캐리어를 수평 방향으로부터 수직 방향으로 회전시키기 위한 캐리어 회전 구성부를 포함하는 시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 캐리어 운반 시스템은 상기 캐리어를 대기 환경 내에서는 수평 방향으로 그리고 진공 환경 내에서는 수직 방향으로 운반하는 시스템.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 캐리어 운반 시스템은 처리 완료 후에 캐리어를 로딩 스테이션으로 복귀시키기 위한 컨베이어를 포함하는 시스템.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 컨베이어는 대기 환경 내에서 상기 처리 챔버 위를 통과하는 시스템.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 캐리어 운반 시스템은 복수의 마그네틱 휠 구성부를 더 포함하고 각각의 상기 캐리어는 상기 마그네틱 휠 위를 주행하는 마그네틱 바를 포함하는 시스템.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 복수의 마그네틱 휠 구성부는 복수의 회전 샤프트를 포함하고, 각각의 상기 회전 샤프트는 엇갈린 자극으로 부착된 복수의 마그네틱 휠을 갖는 시스템.
  10. 제9항에 있어서,
    각각의 상기 회전 샤프트는 유연성 벨트에 의해 회전되는 시스템.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 유연성 벨트는 O 링을 포함하는 시스템.
  12. 제8항에 있어서,
    상기 진공 처리 챔버는 입구측 개구 및 출구측 개구를 가지며, 상기 마그네틱 휠의 일부는 상기 입구측 및 출구측 개구 내에 위치하는 시스템.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 캐리어 운반 시스템은 상기 로딩 스테이션에 결합되는 제1 캐리어 엘리베이터 및 상기 로딩 시스템과 대응하는 상기 시스템의 단부에 결합되는 제2 캐리어 엘리베이터를 포함하는 시스템.
  14. 제1항에 있어서,
    복수 행의 척(chuck)을 갖는 기판 픽업 구성부를 더 포함하고, 각 척은 기판을 유지하기 위해 구성되고, 상기 기판 픽업 구성부는 수직으로 상하로 이동하고 축에 대하여 회전하도록 구성되며, 상기 기판 픽업 구성부는 처리된 기판을 하나의 캐리어로부터 동시에 제거하고 새로운 기판을 다른 캐리어 상에 로딩하도록 구성되는 시스템.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 기판 픽업 구성부는 처리된 기판을 하나의 캐리어로부터 동시에 제거하고 새로운 기판을 다른 캐리어 상에 로딩하는 동시에, 처리된 기판을 하나의 컨베이어 상에서 동시에 피착하고 새로운 기판을 다른 컨베이어로부터 픽업하도록 구성되는 시스템.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 복수의 척은 베르누이(Bernoulli) 흡입을 이용하여 기판을 유지하도록 구성되는 복수의 베르누이 척을 포함하는 시스템.
  17. 제15항에 있어서,
    상기 기판 픽업 구성부는 상기 축의 일측면 상에 2개의 행의 척을 갖고 상기 축의 타측면 상에 2개의 행의 척을 갖는 시스템.
  18. 제14항에 있어서,
    상기 캐리어 운반 시스템은 상기 기판 픽업 구성부가 180도 회전할 때마다 상기 캐리어를 1단계 이동시키도록 구성되는 시스템.
  19. 제14항에 있어서,
    처리된 기판을 갖는 캐리어로부터 마스크를 제거하고 새로운 기판을 갖는 다른 캐리어 상에 마스크를 배치하도록 구성된 마스크 리프터를 갖는 마스크 리프터 구성부를 더 포함하는 시스템.
  20. 제1항에 있어서,
    복수의 마스크, 및 기판 로딩 및 언로딩을 위해서 상기 마스크를 상기 캐리어로부터 상승시키기 위한 마스크 리프터를 더 포함하는 시스템.
  21. 제1항에 있어서,
    복수의 마스크 어셈블리를 더 포함하고, 각 마스크 어셈블리는 내부 마스크, 외부 마스크, 및 상기 내부 마스크 및 상기 외부 마스크를 하나의 캐리어에 결합시키는 마스크 프레임을 포함하는 시스템.
  22. 제1항에 있어서,
    기판 정렬 기구를 더 포함하고,
    상기 기판 정렬 기구는,
    정렬 핀을 갖고 구성된 제1 측면, 상기 제1 측면에 직교하고 2개의 정렬 핀을 갖고 구성된 제2 측면, 상기 제1 측면에 대향하고 제1 노치를 갖고 구성된 제3 측면, 및 상기 제2 측면과 대향하고 제2 노치를 갖고 구성된 제4 측면을 갖는 척; 및
    상기 제1 노치에 삽입되고 상기 기판을 상기 제1 정렬 핀에 대하여 가압하도록 구성된 제1 푸시 핀, 및 상기 제2 노치에 삽입되고 상기 기판을 상기 2개의 정렬 핀에 대하여 가압하도록 구성된 제2 푸시 핀을 포함하는 시스템.
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