KR20200022893A - 기판처리장치 및 이를 이용한 기판이송방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 기판처리장치 및 이를 이용한 기판이송방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 공정챔버 내에 복수의 기판을 이송하기 위한 기판처리장치 및 이를 이용한 기판이송방법에 관한 것이다.
본 발명은, 일측에 기판(10)이 출입하는 하나 이상의 게이트(111)와, 상기 게이트(111)에 인접하여 기판(10)의 로딩, 언로딩 중 적어도 하나가 수행되는 로딩/언로딩영역(S1, S2)을 하나 이상 포함하여 적어도 3개 이상의 처리영역들이 형성되는 공정챔버(100)와; 상기 처리영역들 각각에 상하이동 가능하게 설치되며, 상면에 상기 기판(10)이 안착되는 기판안착면(202)이 형성되고, 상기 기판안착면(202)을 기준으로 상측으로 돌출 또는 내부로 삽입 가능하게 설치되어 상기 기판(10)을 상기 기판안착면(202)으로부터 이격하여 지지가능한 복수의 리프트핀(201, 204)들을 포함하는 복수의 기판지지부(200)들과; 상기 기판(10)이 안착되는 방사형의 복수의 기판안착블레이드(310)들을 포함하며, 회전을 통해 상기 복수의 처리영역들 중 하나의 처리영역에서 다른 처리영역으로 상기 기판(10)을 이송하는 기판이송부(300)와; 상기 로딩/언로딩영역(S1, S2)의 리프트핀(204)들이 상기 로딩/언로딩영역(S1, S2)을 제외한 처리영역(S3, S4)의 리프트핀(201)들보다 높은 위치에서 상기 기판안착블레이드(310)와 기판을 주고 받도록, 상기 로딩/언로딩영역(S1, S2)에 대응되는 상기 기판지지부(200)의 하부에 설치되어 상기 로딩/언로딩영역(S1, S2)의 리프트핀(204)들을 승강 구동하는 기판리프팅부(400)를 포함하는 기판처리장치를 개시한다.

Description

기판처리장치 및 이를 이용한 기판이송방법{Substrate processing apparatus and substrate transporting method of using the same}
본 발명은 기판처리장치 및 이를 이용한 기판이송방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 공정챔버 내에 복수의 기판을 이송하기 위한 기판처리장치 및 이를 이용한 기판이송방법에 관한 것이다.
종래 기판처리장치에서 생산성, 공정균일성 등의 다양한 목적으로 하나의 공정챔버 내에서 복수의 기판에 대한 기판처리가 이루어지는 경우가 있다.
예로서, 이러한 기판처리장치는, 기판처리를 수행하는 공정챔버와, 공정챔버 상측에 설치되어 처리영역으로 공정가스를 분사하는 복수의 가스분사부들과, 복수의 가스분사부들에 대응되어 공정챔버 내에 설치되며, 기판을 지지하는 복수의 기판지지부들과, 공정챔버에 설치되어 복수의 기판지지부들 중 하나의 기판지지부에서 다른 기판지지부로 기판을 이송하는 기판이송부를 포함한다.
그런데, 종래의 기판처리장치는, 기판처리를 위해 복수의 기판들을 공정챔버 내의 복수의 기판지지부들에 안착시키는 경우, 기판이송부의 승강 및 회전이 반복되는 문제점이 있다.
즉, 종래의 기판처리장치는, 복수의 기판들이 안착되는 복수의 기판지지부들에 설치되는 기판 지지핀이 동일한 높이로 돌출되어 있는 바, 복수의 기판들을 공정챔버 내의 복수의 기판지지부들에 안착시키기 위하여, 기판안착블레이드가 기판 지지핀과 기판지지부 사이 공간으로 진입한 뒤, 기판 지지핀의 높이보다 높게 상승하여 로딩영역에서 도입된 기판을 기판안착블레이드에 안착시키고, 회전 후, 종래 안착되어 있던 기판을 처리영역의 기판 지지핀에 다시 지지시키면서 지지핀의 높이보다 낮게 하강하고, 로딩영역에서 기판이 새롭게 도입되어 기판 지지핀에 기판이 지지되면, 다시 상승하여 기판안착블레이드에 안착시키는 과정을 반복함으로써 복수의 기판들을 복수의 기판안착블레이드에 안착시킬 수 있었다.
이러한 과정을 거쳐 복수의 기판안착블레이드에 안착되는 복수의 기판들은, 기판 이송과정에서 기판지지핀 및 기판안착블레이드와 반복적으로 접촉함으로써, 기판 후면에서 파티클이 발생하거나, 기판이 정해진 위치에 안착되지 못하고 슬라이딩 되는 문제점이 있다.
또한, 기판 이송과정에서 기판이송부의 승강이 필수적으로 수반되는 과정을 거치는 바, 복수의 기판들을 공정챔버 내로 도입하기 위해서는 기판이송부의 승강 및 회전이 반복됨으로써 기판이송시간이 증가하여 기판처리효율이 떨어지는 문제점이 있다.
본 발명의 목적은, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 공정챔버 내에서 복수의 기판들이 기판이송부의 승강 없이 간소하게 이송가능한 기판처리장치 및 이를 이용한 기판이송방법을 제공하며, 기판과 기판지지핀 간의 접촉을 최소화하여 기판 후면에서의 파티클 발생을 최소화하는데 있다.
본 발명은 상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 창출된 것으로서, 본 발명은, 일측에 기판(10)이 출입하는 하나 이상의 게이트(111)와, 상기 게이트(111)에 인접하여 기판(10)의 로딩, 언로딩 중 적어도 하나가 수행되는 로딩/언로딩영역(S1, S2)을 하나 이상 포함하여 적어도 3개 이상의 처리영역들이 형성되는 공정챔버(100)와; 상기 처리영역들 각각에 상하이동 가능하게 설치되며, 상면에 상기 기판(10)이 안착되는 기판안착면(202)이 형성되고, 상기 기판안착면(202)을 기준으로 상측으로 돌출 또는 내부로 삽입 가능하게 설치되어 상기 기판(10)을 상기 기판안착면(202)으로부터 이격하여 지지가능한 복수의 리프트핀(201, 204)들을 포함하는 복수의 기판지지부(200)들과; 상기 기판(10)이 안착되는 방사형의 복수의 기판안착블레이드(310)들을 포함하며, 회전을 통해 상기 복수의 처리영역들 중 하나의 처리영역에서 다른 처리영역으로 상기 기판(10)을 이송하는 기판이송부(300)와; 상기 로딩/언로딩영역(S1, S2)의 리프트핀(204)들이 상기 로딩/언로딩영역(S1, S2)을 제외한 처리영역(S3, S4)의 리프트핀(201)들보다 높은 위치에서 상기 기판안착블레이드(310)와 기판을 주고 받도록, 상기 로딩/언로딩영역(S1, S2)에 대응되는 상기 기판지지부(200)의 하부에 설치되어 상기 로딩/언로딩영역(S1, S2)의 리프트핀(204)들을 승강 구동하는 기판리프팅부(400)를 포함하는 기판처리장치를 개시한다.
상기 기판이송부(300)는, 상기 복수의 기판지지부(200)들에 대응되는 개수로 형성되며, 상면에 기판(10)이 안착되는 안착영역이 형성된 복수의 기판안착블레이드(310)들과, 상기 복수의 기판안착블레이드(310)들이 방사형으로 결합되는 블레이드결합몸체부(330)와, 상기 블레이드결합몸체부(330)에 결합되어 상기 블레이드결합몸체부(330)를 지지하며, 지면에 수직한 회전축을 중심으로 회전가능하며, 상하로 이동가능하게 설치되는 회전지지축(320)을 포함할 수 있다.
상기 리프트핀(201, 204)은, 상기 기판안착면(202)에 형성되는 리프트핀관통홈(211)에 삽입되어 상하 이동 가능하도록 설치되며, 상기 기판지지부(200)의 상승 시, 끝단이 상기 리프트핀관통홈(211)에 걸려 지지되도록 직경방향으로 확장될 수 있다.
상기 기판지지부(200)는, 상기 복수의 리프트핀(201, 204)들을 상기 복수의 리프트핀(201, 204)들의 하단에서 각각 또는 일체로 지지하는 리프트핀지지부(203)를 포함할 수 있다.
상기 기판리프팅부(400)는, 상기 로딩/언로딩영역(S1, S2)의 리프트핀(204)들의 승강 구동을 동시에 제어하기 위하여, 상기 로딩/언로딩영역(S1, S2)의 리프트핀(204)들의 하측에 설치되는 승강플레이트(430)와, 상기 승강플레이트(430)에 결합되어, 상기 공정챔버(100) 외부에 구비되는 구동원(440)에 의해 상기 승강플레이트(430)를 상하이동 시키는 승강로드(420)를 포함할 수 있다.
또한 본 발명은, 상기 기판안착블레이드(310)가 로딩/언로딩영역(S1, S2)을 제외한 처리영역(S3, S4)들의 상기 리프트핀(201)들 높이인 제2위치보다 높은 제3위치에 위치하고, 상기 게이트(111)를 통해 도입되는 상기 기판(10)을 지지하기 위하여, 상기 로딩/언로딩영역(S1, S2)의 상기 리프트핀(204)들이 상기 기판리프팅부(400)를 통한 상승구동을 통해 상기 기판안착블레이드(310)의 제3위치보다 높은 제1위치로 상승하는 도입핀업단계(S110)와; 외부에 구비된 로봇에 의해 상기 기판(10)을 상기 공정챔버(100) 내부로 도입하는 도입단계(S130)와; 상기 도입단계(S130)를 통해 도입되어 상기 로딩/언로딩영역(S1, S2)의 상기 리프트핀(204)들이 지지하는 상기 기판(10)을 상기 기판안착블레이드(310)에 안착시키기 위하여, 상기 로딩/언로딩영역(S1, S2)의 상기 리프트핀(204)들이 상기 기판리프팅부(400)를 통한 하강구동을 통해 상기 제1위치로부터 상기 제3위치보다 낮게 하강하는 도입핀다운단계(S120)를 포함하며, 상기 기판이송부(300)의 회전을 통해 상기 도입핀업단계(S110) 및 도입핀다운단계(S120)를 상기 복수의 기판안착블레이드(310)들에 대하여 순차적으로 수행하여, 상기 복수의 기판안착블레이드(310)들에 상기 기판(10)들을 모두 안착시키는 기판이송방법을 개시한다.
또한 본 발명은, 상기 기판안착블레이드(310)가 로딩/언로딩영역(S1, S2)을 제외한 처리영역(S3, S4)들의 상기 리프트핀(201)들 높이인 제2위치보다 높은 제3위치에 위치하고, 상기 게이트(111)를 통해 배출되는 상기 기판(10)을 상기 기판안착블레이드(310)로부터 이격하여 지지하기 위하여, 상기 로딩/언로딩영역(S1, S2)의 상기 리프트핀(204)들이 상기 기판리프팅부(400)를 통한 상승구동을 통해 상기 기판안착블레이드(310)의 제3위치보다 높은 제1위치로 상승하는 배출핀업단계(S310)와; 외부에 구비된 로봇에 의해 상기 기판(10)을 상기 공정챔버(100) 외부로 반출하는 배출단계(S330)와; 상기 배출단계(S330)를 통해, 상기 기판(10)이 배출된 상기 로딩/언로딩영역(S1, S2)의 상기 리프트핀(204)들이, 상기 기판안착블레이드(310)의 회전에 따른 상기 로딩/언로딩영역(S1, S2)의 상기 리프트핀(204)들과의 간섭방지를 위하여, 상기 기판리프팅부(400)를 통한 하강구동을 통해 상기 제1위치로부터 상기 제3위치보다 낮은 위치로 하강하는 배출핀다운단계(S320)를 포함하며, 상기 기판이송부(300)의 회전을 통해 상기 배출핀업단계(S310) 및 배출핀다운단계(S320)를 상기 복수의 기판안착블레이드(310)들에 대하여 순차적으로 수행하여, 상기 복수의 기판안착블레이드(310)들로부터 상기 기판(10)들을 모두 배출시키는 기판이송방법을 개시한다.
상기 도입핀업단계(S110) 및 도입핀다운단계(S120)를 복수의 상기 기판안착블레이드(310)들에 대하여 순차적으로 수행하는 동안 상기 복수의 기판안착블레이드(310)들은 상기 제3위치의 일정한 높이를 유지할 수 있다.
복수의 상기 기판안착블레이드(310)들에 상기 기판(10)들이 모두 안착된 이후에, 상기 기판(10)들에 대한 기판처리를 수행하기 위하여, 상기 기판(10)들을 미리 형성된 기판처리 위치로 이동시키는 공정준비단계(S200)를 포함하며, 상기 공정준비단계(S200)는, 복수의 상기 기판안착블레이드(310)들을 상기 제2위치보다 낮게 하강시켜 상기 리프트핀(201, 204)들이 상기 기판(10)들을 지지하도록 하는 기판이송부하강단계(S210)와, 상기 기판이송부하강단계(S210) 이후에, 복수의 상기 기판안착블레이드(310)들을 상기 기판지지부(200)의 승강을 방해하지 않는 위치로 회전 이동시키는 기판이송부회전단계(S220)와, 상기 기판이송부회전단계(S220) 이후에, 상기 기판지지부(200)를 상승시켜, 상기 리프트핀(201, 204)들에 지지된 상기 기판(10)들을 각각 상기 기판지지부(200)에 안착시키는 기판지지부상승단계(S230)를 포함할 수 있다.
상기 게이트(111) 및 상기 로딩/언로딩영역(S1, S2)은 복수개 형성되며, 상기 기판(10)이 도입되는 도입게이트(112)와, 상기 기판(10)이 배출되는 배출게이트(113)를 포함하고, 상기 도입게이트(112) 및 상기 배출게이트(113)에 인접한 상기 로딩/언로딩영역(S1, S2)들에 상기 기판리프팅부(400)가 각각 설치되어, 상기 배출게이트(113)를 통한 기판처리가 완료된 기판(10)의 배출과, 상기 도입게이트(112)를 통한 미처리 기판(10)의 도입이 동시에 수행될 수 있다.
상기 게이트(111) 및 상기 로딩/언로딩영역(S1, S2)은, 복수개 형성되며, 상기 로딩/언로딩영역(S1, S2)들에 상기 기판리프팅부(400)가 각각 설치되어, 복수의 상기 기판(10)들이 상기 로딩/언로딩영역(S1, S2)들에 동시에 도입되거나, 상기 게이트(111)들에 인접한 상기 로딩/언로딩영역(S1, S2)들로부터 동시에 배출될 수 있다.
본 발명에 따른 기판처리장치 및 이를 이용한 기판이송방법은, 종래 기판이송부의 승강에 따른 기판들의 지지핀과의 반복적인 접촉이 없이, 리프트핀의 승강을 통해 기판을 도입 및 배출하고 기판을 이송하므로 기판과 지지핀과의 접촉을 최소화하여 기판 후면의 파티클 발생 확률이 감소되는 이점이 있다.
또한 본 발명에 따른 기판처리장치 및 이를 이용한 기판이송방법은, 복수의 기판들에 대한 기판처리를 수행하는 기판처리장치 내에 기판들을 이송하기 위하여, 기판이송부의 반복적인 승강 동작없이, 게이트가 형성된 처리영역에 설치된 리프트핀들의 승강만을 이용하여 이송함으로써, 기판들의 이송시간이 단축되고, 이로써 공정전반의 효율이 증대되는 이점이 있다.
도 1은, 본 발명의 일 실시예에 따른 기판처리장치를 보여주는 단면도이다.
도 2는, 도 1의 기판처리장치를 보여주는 평면 단면도이다.
도 3은, 도 1의 기판처리장치를 보여주는 분해사시도이다.
도 4a 내지 도 4c는, 본 발명에 따른 기판처리장치를 이용한 기판이송과정의 일 실시예를 보여주는 단면도들로서, 도 4a는, 리프트핀들이 상승하는 모습을 보여주는 단면도이며, 도 4b는, 상승한 리프트핀들에 기판이 지지되는 모습을 보여주는 단면도이며, 도 4c는, 리프트핀들이 하강하여 기판을 기판안착블레이드에 안착시키는 모습을 보여주는 단면도이다.
도 5a 내지 도 5c는, 도 4의 기판처리장치를 이용한 기판이송과정 중 공정준비단계를 보여주는 단면도들이다.
도 6은, 본 발명에 따른 기판이송방법의 일 실시예를 나타내는 순서도이다.
도 7은, 도 6의 기판이송방법 중 공정준비단계의 순서도이다.
이하 본 발명에 따른 기판처리장치 및 이를 이용한 기판이송방법에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 따른 기판처리장치는, 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 일측에 기판(10)이 출입하는 하나 이상의 게이트(111)와, 상기 게이트(111)에 인접하여 기판(10)의 로딩, 언로딩 중 적어도 하나가 수행되는 로딩/언로딩영역(S1, S2)을 하나 이상 포함하여 적어도 3개 이상의 처리영역들이 형성되는 공정챔버(100)와; 상기 처리영역들 각각에 상하이동 가능하게 설치되며, 상면에 상기 기판(10)이 안착되는 기판안착면(202)이 형성되고, 상기 기판안착면(202)을 기준으로 상측으로 돌출 또는 내부로 삽입 가능하게 설치되어 상기 기판(10)을 상기 기판안착면(202)으로부터 이격하여 지지가능한 복수의 리프트핀(201, 204)들을 포함하는 복수의 기판지지부(200)들과; 상기 기판(10)이 안착되는 방사형의 복수의 기판안착블레이드(310)들을 포함하며, 회전을 통해 상기 복수의 처리영역들 중 하나의 처리영역에서 다른 처리영역으로 상기 기판(10)을 이송하는 기판이송부(300)와; 상기 로딩/언로딩영역(S1, S2)의 리프트핀(204)들이 상기 로딩/언로딩영역(S1, S2)을 제외한 처리영역(S3, S4)의 리프트핀(201)들보다 높은 위치에서 상기 기판안착블레이드(310)와 기판을 주고 받도록, 상기 로딩/언로딩영역(S1, S2)에 대응되는 상기 기판지지부(200)의 하부에 설치되어 상기 로딩/언로딩영역(S1, S2)의 리프트핀(204)들을 승강구동하는 기판리프팅부(400)를 포함한다.
본 발명의 처리대상인 기판(10)은, 증착, 식각 등 기판처리가 수행되는 구성으로서, 반도체 제조용기판, LCD 제조용기판, OLED 제조용기판, 태양전지 제조용기판, 투명 글라스기판 등 어떠한 기판도 가능하다.
상기 공정챔버(100)는, 기판처리를 위한 기판처리공간을 형성하는 구성으로서, 다양한 구성이 가능하다.
예로서, 상기 공정챔버(100)는, 상측에 개구가 형성된 챔버본체(110)와, 챔버본체(110)의 개구에 탈착가능하게 결합되어, 챔버본체(110)와 함께 기판처리공간을 형성하는 상부리드(120)를 포함하여 구성될 수 있다.
또한, 상기 공정챔버(100)는, 일측에 기판(10)이 출입하는 하나 이상의 게이트(111)와, 상기 게이트(111)에 인접하여 기판(10)의 로딩, 언로딩 중 적어도 하나가 수행되는 로딩/언로딩영역(S1, S2)을 하나 이상 포함하여 적어도 3개 이상의 처리영역들이 형성됨이 바람직하며, 상기 복수의 처리영역들은 공정챔버(100) 내에서 서로 완전히 분리된 공간은 아니나 공간적으로 구분되는 처리영역일 수 있다.
상기 공정챔버(100)는, 상기 기판(10)의 공정챔버(100) 내부로의 도입과 외부로의 배출을 위한 하나 이상의 게이트(111)가 로딩/언로딩영역(S1, S2)에 대응되어 형성될 수 있다.
예로서, 상기 공정챔버(100)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 처리영역들 중 로딩/언로딩영역(S1, S2)에 대응되는 챔버본체(110)의 측벽에 기판(10)의 출입을 위한 게이트(111)가 형성되며 보다 바람직하게는, 2개의 로딩/언로딩영역(S1, S2)에 대응되는 챔버본체(110)의 측벽에 게이트(111)가 각각 형성될 수 있다.
상기 게이트(111)는, 기판(10)이 공정챔버(100) 내부로 도입되는 도입게이트(112)와, 기판(10)이 공정챔버(100)로부터 배출되는 배출게이트(113)일 수 있으며, 이때 도입게이트(112)는 기판(10)의 도입만을, 배출게이트(113)는 기판(10)의 배출만을 위한 것일 수 있다.
한편, 상기 게이트(111)가, 복수개 형성되고, 복수의 기판(10)들이 복수개의 게이트(111)를 통해 공정챔버(100)에 도입되거나, 공정챔버(100)로부터 배출될 수 있음은 또한 물론이다.
상기 공정챔버(100)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 처리영역각각에 후술하는 기판지지부(200)가 설치되는 안착홈(115)이 공정챔버(100)의 바닥면에 형성될 수 있으며, 예를 들어, 공정챔버(100) 내에 4개의 기판지지부(200)가 구비되는 경우, 이에 대응되어 4개의 안착홈(115)이 각각 형성될 수 있다.
상기 안착홈(115)은, 후술하는 기판지지부(200) 및 기판리프팅부(400)가 설치될 수 있는 어떠한 형상도 가능하다.
상기 기판지지부(200)들은, 처리영역들 각각에 상하이동 가능하게 설치되며, 상면에 기판(10)이 안착되는 기판안착면(202)이 형성되고, 기판안착면(202)을 기준으로 상측으로 돌출 또는 내부로 삽입 가능하게 설치되어 기판(10)을 기판안착면(202)으로부터 이격하여 지지가능한 복수의 리프트핀(201, 204)들을 포함하는 구성으로서, 다양한 구성이 가능하다.
상기 기판지지부(200)는, 복수의 리프트핀(201, 204)들을 복수의 리프트핀(201, 204)들의 하단에서 각각 또는 일체로 지지하는 리프트핀지지부(203)을 포함할 수 있다.
예를 들면, 상기 기판지지부(200)들은, 안착홈(115)에 설치됨으로써, 각각의 처리영역의 개수에 대응되는 수로 설치되며, 상면에 기판(10)을 지지하는 기판안착면(202)이 형성된 지지플레이트(210)와, 지지플레이트(210)의 저면에 결합되고 상하구동부(미도시)에 의해 상하이동 되는 지지샤프트(220)를 포함할 수 있다.
상기 지지플레이트(210)는, 기판(10)이 안착되는 기판안착면(202)이 형성되는 구성으로서, 다양한 구성이 가능하다.
예를 들면, 상기 지지플레이트(210)는, 기판(10)의 평면형상에 대응되는 형상의 플레이트이며, 기판안착면(202)에 안착된 기판(10)을 가열하기 위한 히터부(미도시)가 내장될 수 있고, 지지된 기판(10)을 흡착고정하기 위한 진공척 또는 정전척일 수 있다.
상기 지지플레이트(210)는, 상면에 기판(10)이 안착되는 기판안착면(202)이 형성되고, 리프트핀(201, 204)이 삽입되어 상하 이동 가능하도록 설치되는 리프트핀관통홈(211)이 리프트핀(201, 204)의 개수에 대응되어 형성될 수 있다.
상기 리프트핀관통홈(211)은, 리프트핀(201, 204)이 삽입되어 상하 이동 가능하도록 형성되는 구성으로서, 보다 바람직하게는 리프트핀(201, 204)의 일단이 기판지지부(200)의 상승에 따라 지지플레이트(210)에 걸려 지지되도록, 기판안착면(202)에서 반경방향으로 확장되어 형성될 수 있다.
상기 복수의 리프트핀(201)들은, 기판지지부(200)가 설치되는 안착홈(115) 중 지지플레이트(210)의 하부에서 지지플레이트(210)에 형성된 리프트핀관통홈(211)을 관통하도록 설치될 수 있다.
한편, 복수의 상기 리프트핀(201, 204)들은, 상하이동 가능하게 설치될 수 있으며, 안정적인 기판(10)의 지지를 위해, 하나의 기판지지부(200)에 대하여 이격되어 적어도 3개 이상 설치되는 것이 바람직하다.
또한 복수의 상기 리프트핀(201, 204)들은, 기판지지부(200)에 형성되는 리프트핀관통홈(211)에 삽입되어 상하 이동 가능하도록 설치될 수 있으며, 이 경우, 끝단이 리프트핀관통홈(211)의 직경보다 크도록 직경방향으로 확장됨으로써, 기판지지부(200)의 상승 시, 리프트핀(201)이 기판지지부(200)에 의해 걸려 지지될 수 있다.
상기 기판이송부(300)는, 기판(10)이 안착되는 방사형의 복수의 기판안착블레이드(310)들을 포함하며, 회전을 통해 복수의 처리영역들 중 하나의 처리영역에서 다른 처리영역으로 기판(10)을 이송하는 구성으로서, 다양한 구성이 가능하다.
상기 기판이송부(300)는, 공정챔버(100)에 설치되며, 기판(10)이 안착되는 복수의 기판안착블레이드(310)의 회전을 통해, 복수의 처리영역들 중 하나의 처리영역에서 다른 처리영역으로 기판(10)을 이송할 수 있다.
예를 들면, 상기 기판이송부(300)는, 복수의 기판지지부(200)들에 대응되는 개수로 형성되며, 상면에 기판(10)이 안착되는 안착영역이 형성된 복수의 기판안착블레이드(310)들과, 복수의 기판안착블레이드(310)들이 방사형으로 결합되는 블레이드결합몸체부(330)와, 블레이드결합몸체부(330)에 결합되어 블레이드결합몸체부(330)를 지지하며, 지면에 수직한 회전축을 중심으로 회전가능하며, 상하로 이동가능하게 설치되는 회전지지축(320)을 포함할 수 있다.
상기 기판안착블레이드(310)들은, 복수의 리프트핀(201, 204)들과의 상하방향 상대이동에 따른 간섭을 방지하기 위하여, 기판(10)이 안착되면서도 복수의 리프트핀(201, 204)들과의 상하방향 상대이동이 자유로운 형상일 수 있다.
예를 들면, 상기 기판안착블레이드(310)들은, 복수의 리프트핀(201, 204)들 에 대응되는 위치에 관통홈이 형성되거나, 갈고리 형상 또는 'Y'자 형상일 수 있다.
상기 회전지지축(320)은, 기판안착블레이드(310)들이 방사형으로 결합되는 블레이드결합몸체부(330)를 지지하고, 지면에 수직한 회전축을 중심으로 회전가능하며, 상하로 이동가능하게 설치됨으로써, 기판안착블레이드(310)들이 기판(10)을 하나의 처리영역에서 다른 처리영역으로 회전을 통해 이송하도록 할 수 있다.
한편, 상기 기판이송부(300)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 4개의 기판안착블레이드(310)들에 기판(10)이 모두 안착되기 전에는, 일정한 높이를 유지하면서 회전을 통해, 기판(10)이 안착되지 않은 기판안착블레이드(310)가 게이트(111)가 형성된 로딩/언로딩영역(S1, S2)으로 이동하고, 그와 동시에 기판(10)이 안착된 기판안착블레이드(310)가 다른 로딩/언로딩영역(S1, S2)을 제외한 처리영역(S3, S4)로 이동할 수 있다.
더 나아가, 상기 기판이송부(300)는, 4개의 기판안착블레이드(310)들에 기판(10)이 모두 안착된 경우, 기판지지부(200)에 기판(10)을 안착시켜 공정이 진행될 수 있도록, 하강함으로써, 기판안착블레이드(310)들에 안착되어 있던 기판(10)들을 각각 복수의 리프트핀(201, 204)에 지지되도록 할 수 있다.
이 경우, 상기 기판이송부(300)는, 복수의 리프트핀(201, 204)에 지지된 기판(10)들이 기판지지부(200)의 상승으로 기판안착면(202)에 지지될 수 있도록, 회전을 통해, 기판안착블레이드(310)들을 기판지지부(200)의 승강을 방해하지 않는 공정챔버(100) 내 처리영역들 사이로 이동할 수 있다.
상기 기판리프팅부(400)는, 로딩/언로딩영역(S1, S2)의 리프트핀(204)들이 로딩/언로딩영역(S1, S2)을 제외한 처리영역(S3, S4)의 리프트핀(201)들보다 높은 위치에서 기판안착블레이드(310)와 기판을 주고 받도록, 로딩/언로딩영역(S1, S2)에 대응되는 기판지지부(200)의 하부에 설치되어 로딩/언로딩영역(S1, S2)의 리프트핀(204)들을 승강 구동하는 구성으로서, 다양한 구성이 가능하다.
예를 들면, 로딩/언로딩영역(S1, S2)의 리프트핀(204)들을 동시에 제어하기 위하여, 로딩/언로딩영역(S1, S2)의 리프트핀(204)들의 하측에 설치되는 승강플레이트(430)와, 승강플레이트(430)에 결합되어, 공정챔버(100) 외부에 구비되는 구동원(440)에 의해 승강플레이트(430)를 상하이동 시키는 승강로드(420)를 포함할 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 기판리프팅부(400)는, 게이트(111)가 대응되어 형성된 로딩/언로딩영역(S1, S2)의 안착홈(115)에 설치될 수 있으며, 이때, 안착홈(115)에는 승강로드(420)가 설치될 수 있도록, 챔버본체(110)의 바닥면이 관통되는 관통홈(114)이 형성될 수 있다.
상기 승강플레이트(430)는, 복수의 리프트핀(204)들을 동시에 제어하기 위하여, 리프트핀(204)들의 하측에 설치되는 구성으로서, 다양한 구성일 수 있다.
예를 들면, 상기 승강플레이트(430)는, 이격되어 설치되는 복수의 리프트핀(204)들에 결합되기 위하여, 지지샤프트(220)와 중심이 같은 환형의 플레이트일 수 있으며, 상면을 따라서 복수의 리프트핀(204)들이 결합될 수 있다.
상기 승강플레이트(430)는, 승강로드(420)에 의하여 상하이동함으로써, 복수의 리프트핀(204)들이 높이를 동일하게 유지하면서 상하이동 가능하도록 할 수 있다.
상기 승강플레이트(430)는, 일부가 반경방향으로 더 연장되어, 승강로드(420)와 결합될 수 있다.
한편, 상기 승강플레이트(430)는, 기판지지부(200)에 내장되는 히터부(미도시)에 의하여 열변형이 일어나거나, 상하 이동에 따른 주변 금속과의 마찰 등으로 인하여 파티클 이슈가 발생할 수 있는 바, 고온에 강하고 내식성 있는 재질로서, Al2O3로 제작될 수 있다.
상기 승강로드(420)는, 승강플레이트(430)에 결합되어, 공정챔버(100) 외부에 구비되는 구동원(440)에 의해 승강플레이트(430)를 상하이동 시키는 구성으로서, 다양한 구성이 가능하다.
상기 승강로드(420)는, 안착홈(115)에 형성되는 관통홈(114)을 관통하도록 설치되며, 일단이 승강플레이트(430)에 결합되고, 타단이 공정챔버 외부에 구비되는 구동원(440)에 결합되는 구성일 수 있다.
상기 구동원(440)는, 챔버본체(110)의 하측 외부공간에서 승강로드(420)에 결합되어 설치될 수 있다.
한편, 상기 승강로드(420)는, 승강플레이트(430)와의 결합없이, 복수의 리프트핀(204)들에 개수에 대응되어, 직접 결합될 수 있음은 물론이며, 이 경우, 복수의 리프트핀(204)들을 개별 제어할 수 있다.
본 발명에 따른 기판처리장치는, 로딩/언로딩영역(S1, S2)에 설치되는 기판리프팅부(400)를 제어 함으로써, 기판(10)을 복수의 기판안착블레이드(310)들에 안착시키는 제어부(미도시)를 포함할 수 있다.
상기 제어부(미도시)는, 처리영역들에 대응되는 복수의 기판(10)들의 게이트(111)를 통한 도입 또는 배출을 위해서, 리프트핀(204)들의 상승, 기판(10)의 도입 또는 배출, 리프트핀(204)들의 하강 및 기판안착블레이드(310)의 회전이 순차적으로 수행되도록, 기판리프팅부(400)를 제어하는 구성으로서, 다양한 구성이 가능하다.
예를 들면, 상기 제어부(미도시)는, 게이트(111)를 통한 기판(10)의 도입 시, 리프트핀(204)들이 기판안착블레이드(310)의 높이보다 상승하도록 리프트핀(204)들을 상승시키고, 게이트(111)를 통해 도입되는 기판(10)이 리프트핀(204)들에 의해 지지되면, 리프트핀(204)들을 하강시킴으로써 도입된 기판(10)이 기판안착블레이드(310)에 안착될 수 있도록 기판리프팅부(400)를 제어할 수 있다.
또한, 복수의 처리영역들에 도입되는 기판(10)들이 위치할 수 있도록, 기판안착블레이드(310)의 회전을 함께 제어할 수 있다.
이하 본 발명에 따른 기판처리장치에서, 3개 이상의 처리영역 각각에 기판처리를 위한 기판(10)을 이송하기 위한 방법으로서 기판이송방법에 관하여 첨부한 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 따른 기판처리장치를 이용한 기판이송방법은, 도 4 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 기판안착블레이드(310)가 로딩/언로딩영역(S1, S2)을 제외한 처리영역(S3, S4)들의 상기 리프트핀(201)들 높이인 제2위치보다 높은 제3위치에 위치하고, 상기 게이트(111)를 통해 도입되는 상기 기판(10)을 지지하기 위하여, 상기 로딩/언로딩영역(S1, S2)의 상기 리프트핀(204)들이 상기 기판리프팅부(400)를 통한 상승구동을 통해 상기 기판안착블레이드(310)의 제3위치보다 높은 제1위치로 상승하는 도입핀업단계(S110)와; 외부에 구비된 로봇에 의해 상기 기판(10)을 상기 공정챔버(100) 내부로 도입하는 도입단계(S130)와; 상기 도입단계(S130)를 통해 도입되어 상기 로딩/언로딩영역(S1, S2)의 상기 리프트핀(204)들이 지지하는 상기 기판(10)을 상기 기판안착블레이드(310)에 안착시키기 위하여, 상기 로딩/언로딩영역(S1, S2)의 상기 리프트핀(204)들이 상기 기판리프팅부(400)를 통한 하강구동을 통해 상기 제1위치로부터 상기 제3위치보다 낮게 하강하는 도입핀다운단계(S120)를 포함하며, 상기 기판이송부(300)의 회전을 통해 상기 도입핀업단계(S110) 및 도입핀다운단계(S120)를 상기 복수의 기판안착블레이드(310)들에 대하여 순차적으로 수행하여, 상기 복수의 기판안착블레이드(310)들에 상기 기판(10)들을 모두 안착시킨다.
또한 본 발명에 따른 기판이송방법은, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 기판안착블레이드(310)가 로딩/언로딩영역(S1, S2)을 제외한 처리영역(S3, S4)들의 상기 리프트핀(201)들 높이인 제2위치보다 높은 제3위치에 위치하고, 상기 게이트(111)를 통해 배출되는 상기 기판(10)을 상기 기판안착블레이드(310)로부터 이격하여 지지하기 위하여, 상기 로딩/언로딩영역(S1, S2)의 상기 리프트핀(204)들이 상기 기판리프팅부(400)를 통한 상승구동을 통해 상기 기판안착블레이드(310)의 제3위치보다 높은 제1위치로 상승하는 배출핀업단계(S310)와; 외부에 구비된 로봇에 의해 상기 기판(10)을 상기 공정챔버(100) 외부로 반출하는 배출단계(S330)와; 상기 배출단계(S330)를 통해, 상기 기판(10)이 배출된 상기 로딩/언로딩영역(S1, S2)의 상기 리프트핀(204)들이, 상기 기판안착블레이드(310)의 회전에 따른 상기 로딩/언로딩영역(S1, S2)의 상기 리프트핀(204)들과의 간섭방지를 위하여, 상기 기판리프팅부(400)를 통한 하강구동을 통해 상기 제1위치로부터 상기 제3위치보다 낮은 위치로 하강하는 배출핀다운단계(S320)를 포함하며,상기 기판이송부(300)의 회전을 통해 상기 배출핀업단계(S310) 및 배출핀다운단계(S320)를 상기 복수의 기판안착블레이드(310)들에 대하여 순차적으로 수행하여, 상기 복수의 기판안착블레이드(310)들로부터 상기 기판(10)들을 모두 배출시킨다.
본 발명에 따른 기판이송방법은, 복수의 처리영역들 각각에 기판(10)을 위치시키기 위하여, 기판을 도입하는 기판도입단계(S100)와, 복수의 처리영역들 각각에 위치한 기판(10)들을 기판처리를 수행하기 위해 미리 형성된 기판처리 위치로 이동시키는 공정준비단계(S200)와, 처리가 완료된 기판(10)들을 공정챔버(100)로부터 외부로 배출하는 기판배출단계(S300)로 수행될 수 있다.
상기 기판도입단계(S100)는, 게이트(111)를 통해 복수의 기판(10)을 복수의 기판안착블레이드(310)들에 안착시키기 위한 단계로서, 기판안착블레이드(310)가 기판도입과정에서 승강구동없이 일정한 높이를 유지하며 회전할 수 있도록 로딩/언로딩영역(S1, S2)을 제외한 처리영역(S3, S4)들의 리프트핀(201)들 높이인 제2위치보다 높은 제3위치에 위치할 수 있다.
즉, 기판안착블레이드(310)들의 회전 시, 기판안착블레이드(310)들은 로딩/언로딩영역(S1, S2)을 제외한 처리영역(S3, S4)에 위치하는 복수의 리프트핀(201)과의 간섭없이 제3위치에서 회전하여야 하므로, 기판안착블레이드(310)들은 로딩/언로딩영역(S1, S2)을 제외한 처리영역(S3, S4)에 위치하는 복수의 리프트핀(201)의 높이인 제2위치보다 더 높은 제3위치를 유지할 수 있다.
이때, 로딩/언로딩영역(S1, S2)을 제외한 처리영역(S3, S4)에 위치하는 복수의 리프트핀(201)들은 기판안착블레이드(310)보다 낮은 제2위치에 위치할 수 있으며, 로딩/언로딩영역(S1, S2)의 복수의 리프트핀(204)들은, 제2위치에서 기판안착블레이드보다 높은 제1위치 사이를 상하이동할 수 있다.
예를 들면, 상기 기판도입단계(S100)는, 기판(10)을 공정챔버(100) 내부로 도입하기 위하여, 복수의 기판안착블레이드(310)들에 안착시키는 단계로서, 도입핀업단계(S110), 도입단계(S130) 및 도입핀다운단계(S120)가 순차적으로 복수의 기판안착블레이드(310)들에 대하여 수행될 수 있다.
상기 도입핀업단계(S110)는, 도 4a에 도시된 바와 같이, 기판안착블레이드(310)가 로딩/언로딩영역(S1, S2)을 제외한 처리영역(S3, S4)들의 리프트핀(201)들 높이인 제2위치보다 높은 제3위치에 위치하고, 게이트(111)를 통해 도입되는 기판(10)을 지지하기 위하여, 로딩/언로딩영역(S1, S2)의 리프트핀(204)들이 기판리프팅부(400)를 통한 상승구동을 통해 기판안착블레이드(310)의 제3위치보다 높은 제1위치로 상승하는 단계로서, 다양한 방법에 의할 수 있다.
예로서, 상기 도입핀업단계(S110)는, 기판(10)이 안착되지 않은 기판안착블레이드(310)가 로딩영역(S1)에 회전을 통해 위치한 상태에서 기판리프팅부(400)에 의해 복수의 리프트핀(204)들이 기판안착블레이드(310)의 높이인 제3위치보다 높게 상승할 수 있다.
한편, 이 경우 기판안착블레이드(310)의 형상에 따라 복수의 리프트핀(204)들이 상승하고, 기판안착블레이드(310)가 게이트(111)가 대응되어 형성된 로딩영역(S1)에 회전을 통해 위치할 수 있음은 또한 물론이다.
상기 도입단계(S130)는, 도 4b에 도시된 바와 같이, 로딩/언로딩영역(S1, S2)의 복수의 리프트핀(204)들에 기판(10)이 지지되도록 기판(10)이 도입되는 단계로서, 외부에서 기판(10)이 도입되는 방법이면 어떠한 방법도 가능하다.
상기 도입단계(S130)는, 기판(10)의 도입을 다양한 방법에 의해 수행할 수 있으며, 예로서, 리프트핀(204)들이 상승한 상태에서, 로봇을 통해 기판(10)이 도입되고, 로봇의 하강으로 기판(10)이 복수의 리프트핀(204)들에 지지됨으로써 기판(10)이 도입될 수 있다.
다른 예로서, 리프트핀(204)들이 상승한 상태에서, 로봇을 통해 기판(10)이 도입되고, 리프트핀(204)들의 추가 상승으로 기판(10)이 복수의 리프트핀(204)들에 지지될 수 있으며, 리프트핀(204)이 상승하기 전에 로봇을 통해 기판(10)이 먼저 도입되고, 리프트핀(204)들의 상승으로 기판(10)이 복수의 리프트핀(204)들에 지지될 수도 있다.
상기 도입핀다운단계(S120)는, 도 4c에 도시된 바와 같이, 기판(10)을 기판안착블레이드(310)에 안착시키기 위하여, 복수의 리프트핀(204)들이 기판안착블레이드(310)의 높이보다 낮게 하강하는 단계로서, 다양한 방법에 의할 수 있다.
예를들면, 상기 도입핀다운단계(S120)는, 도입핀업단계(S110)를 통해 도입되어 로딩/언로딩영역(S1, S2)의 리프트핀(204)들이 지지하는 기판(10)을 기판안착블레이드(310)에 안착시키기 위하여, 로딩/언로딩영역(S1, S2)의 리프트핀(204)들이 기판리프팅부(400)를 통한 하강구동을 통해 제1위치로부터 제3위치보다 낮게 하강할 수 있다.
상기 도입핀다운단계(S120)는, 로딩/언로딩영역(S1, S2)의 리프트핀(204)들이 기판리프팅부(400)를 통한 하강구동 시, 기판안착블레이드(310)의 제3위치보다 높은 제1위치에서 제3위치보다 낮게 하강할 수 있으며, 보다 바람직하게는 로딩/언로딩영역(S1, S2)을 제외한 처리영역(S3, S4)의 리프트핀(201)들의 높이와 같이 제2위치까지 하강할 수 있다.
이를 통해, 기판안착블레이드(310)들이 제3위치에서 높이변화없이 회전하는 경우에도, 복수의 리프트핀(201, 204)과의 간섭없이 회전가능할 수 있으며, 도입되는 기판(10)을 지지하고 있는 로딩/언로딩영역(S1, S2)의 리프트핀(204)들이 제3위치보다 낮게 하강함으로써, 도입된 기판(10)을 기판안착블레이드(310)에 안착시킬 수 있다.
또한 복수의 리프트핀(204)들은, 게이트(111)가 대응되어 형성된 로딩/언로딩영역(S1, S2) 이외의 로딩/언로딩영역(S1, S2)을 제외한 처리영역(S3, S4)에 설치된 기판지지부(200)들의 리프트핀(201)들에 대응되는 제2위치로 하강 후 유지될 수 있다.
이러한 높이 유지는, 후술하는 기판이송부 하강단계(S210)에서 기판이송부(300)의 하강에 따라 각 처리영역에 동일한 높이에서 기판(10)들을 지지하기 위함이다.
한편, 복수의 기판안착블레이드(310)들에 기판(10)을 각각 안착시키기 위하여, 도입핀업단계(S110), 도입단계(S130) 및 도입핀다운단계(S120)가 복수의 기판안착블레이드(310)들에 대하여, 회전을 통해 순차적으로 수행될 수 있다.
이 경우, 효율적인 기판도입단계(S100)를 수행하기 위하여, 도입핀업단계(S110), 도입단계(S130) 및 도입핀다운단계(S120)가 수행되는 동안 기판안착블레이드(310)의 높이는 제3위치로 일정하게 유지될 수 있다.
즉, 기판안착블레이드(310)의 상하이동 없이 도입핀업단계(S110), 도입단계(S130) 및 도입핀다운단계(S120)가 수행되며, 기판안착블레이드(310)의 기판(10) 안착을 위한 회전시에도, 기판안착블레이드(310)의 높이는 고정됨으로써, 기판 도입 및 이송의 시간을 줄이고 기판(10)의 지지핀 등과의 불필요한 접촉을 최소화 할 수 있다.
상기 공정준비단계(S200)는, 도 5a 내지 도 5c에 도시된 바와 같이, 복수의 기판안착블레이드(310)들에 기판(10)들이 모두 안착된 이후에, 기판(10)들에 대한 기판처리를 수행하기 위하여, 기판(10)들을 미리 형성된 기판처리 위치로 이동시키는 단계로서, 다양한 방법에 의할 수 있다.
예를 들면, 상기 공정준비단계(S200)는, 복수의 기판안착블레이드(310)들을 기판지지부(200)에 설치되는 복수의 리프트핀(201, 204)들의 높이인 제2위치 보다 낮게 하강시켜 복수의 리프트핀(201, 204)들이 기판(10)들을 지지하도록 하는 기판이송부하강단계(S210)와, 기판이송부하강단계(S210) 이후에, 복수의 기판안착블레이드(310)들을 기판지지부(200)의 승강을 방해하지 않는 위치로 회전 이동시키는 기판이송부회전단계(S220)와, 기판이송부회전단계(S220) 이후에, 기판지지부(200)를 상승시켜, 복수의 리프트핀(201, 204)들에 지지된 기판(10)들을 각각 기판지지부(200)에 안착시키는 기판지지부상승단계(S230)를 포함할 수 있다.
상기 기판이송부하강단계(S210)는, 도 5a에 도시된 바와 같이, 복수의 기판안착블레이드(310)들을 기판지지부(200)에 설치되는 복수의 리프트핀(201)들의 높이인 제2위치 보다 낮게 하강시켜 복수의 리프트핀(201, 204)들이 기판(10)들을 지지하도록 하는 단계로서, 다양한 방법에 의할 수 있다.
예를 들면, 상기 기판이송부하강단계(S210)는, 기판(10)이 모두 안착된 복수의 기판안착블레이드(310)들이 각각 처리영역에 위치하고, 게이트(111)가 대응되어 형성된 로딩/언로딩영역(S1, S2)에 위치한 리프트핀(204)들과, 나머지 로딩/언로딩영역(S1, S2)을 제외한 처리영역(S3, S4)에 위치한 리프트핀(201)들에 기판(10)들이 지지되도록 기판안착블레이드(310)들이 하강할 수 있다.
이때, 회전지지축(320)이 하강함으로써, 복수의 기판안착블레이드(310)들이 같은 높이로 동시에 하강할 수 있으며, 기판(10)들이 리프트핀(201, 204)들에 안정적으로 지지될 수 있도록, 리프트핀(201, 204)들보다 낮게 하강할 수 있다.
상기 기판이송부회전단계(S220)는, 도 5b에 도시된 바와 같이, 기판이송부하강단계(S210) 이후에, 복수의 기판안착블레이드(310)들을 기판지지부(200)의 승강을 방해하지 않는 위치로 회전 이동시키는 단계로서, 다양한 방법에 의할 수 있다.
예를 들면, 상기 기판이송부회전단계(S220)는, 기판이송부하강단계(S210)를 통해 하강한 기판안착블레이드(310)들을 각각의 처리영역들 사이에 위치시킴으로써, 기판지지부(200)의 승강을 방해하지 않고, 기판처리가 수행될 수 있도록 할 수 있다.
이때, 기판안착블레이드(310)는, 처리영역에서 처리영역들 사이로 회전 이동하는 동안, 기판(10)들을 지지하고 있는 리프트핀(201, 204)들과 간섭하지 않도록 하는 형상일 수 있으며, 바람직하게는 갈고리형상과 같이 리프트핀(201, 204)들이 통과할 수 있도록 일측이 개방되어있는 형상일 수 있다.
상기 기판지지부상승단계(S230)는, 도 5c에 도시된 바와 같이, 기판이송부회전단계(S220) 이후에, 기판지지부(200)를 상승시켜, 복수의 리프트핀(201)들에 지지된 기판(10)들을 각각 기판지지부(200)에 안착시키는 단계로서, 다양한 방법에 의할 수 있다.
상기 기판지지부상승단계(S230)는, 리프트핀(201, 204)들에 지지된 기판(10)들을 기판안착면(202)에 안착시키고, 기판(10)에 대한 공정을 수행하기 위하여, 리프트핀(201, 204)들의 높이인 제2위치보다 높게 상승하며, 기판(10)들을 미리 형성된 기판처리수행을 위한 기판처리 위치로 이동시킬 수 있다.
상기 기판배출단계(S300)는, 처리가 완료된 기판(10)들을 공정챔버(100)로부터 외부로 배출하는 단계로서, 다양한 방법에 의할 수 있다.
예를 들면, 상기 기판배출단계(S300)는, 기판안착블레이드(310)가 로딩/언로딩영역(S1, S2)을 제외한 처리영역(S3, S4)들의 리프트핀(201)들 높이인 제2위치보다 높은 제3위치에 위치하고, 게이트(111)를 통해 배출되는 기판(10)을 기판안착블레이드(310)로부터 이격하여 지지하기 위하여, 로딩/언로딩영역(S1, S2)의 리프트핀(204)들이 기판리프팅부(400)를 통한 상승구동을 통해 기판안착블레이드(310)의 제3위치보다 높은 제1위치로 상승하는 배출핀업단계(S310)와; 외부에 구비된 로봇에 의해 기판(10)을 공정챔버(100) 외부로 반출하는 배출단계(S330)와; 배출단계(S330)를 통해, 기판(10)이 배출된 로딩/언로딩영역(S1, S2)의 리프트핀(204)들이, 기판안착블레이드(310)의 회전에 따른 로딩/언로딩영역(S1, S2)의 리프트핀(204)들과의 간섭방지를 위하여, 기판리프팅부(400)를 통한 하강구동을 통해 기 제1위치로부터 제3위치보다 낮은 위치로 하강하는 배출핀다운단계(S320)를 포함하며, 기판이송부(300)의 회전을 통해 배출핀업단계(S310) 및 배출핀다운단계(S320)를 복수의 기판안착블레이드(310)들에 대하여 순차적으로 수행하여, 복수의 기판안착블레이드(310)들로부터 기판(10)들을 모두 배출시킬 수 있다.
상기 기판배출단계(S300)는, 처리가 완료된 기판(10)을 배출하기 위하여, 전술한 공정준비단계(S200)의 역순으로 배출준비가 선행하여 수행될 수 있다.
예를 들면, 상기 배출핀업단계(S310)는, 처리가 완료된 기판(10)을 기판안착블레이드(310)로부터 이격 지지하기 위하여, 복수의 리프트핀(204)들이 기판안착블레이드(310)의 높이인 제3위치보다 높게 상승하는 단계로서, 다양한 방법에 의할 수 있다.
상기 배출핀업단계(S310)는, 기판안착블레이드(310)에 안착된 처리가 완료된 기판(10)을 기판안착블레이드(310)로부터 상측으로 이격하여 지지하기 위하여, 로딩/언로딩영역(S1, S2)의 복수의 리프트핀(204)들이 제2위치에서 제3위치보다 높은 제1위치로 상승함으로써, 처리가 완료된 기판(10)을 지지할 수 있다.
상기 배출단계(S330)는, 전술한 도입단계(S130)와 마찬가지로, 로딩/언로딩영역(S1, S2)의 복수의 리프트핀(204)들이 지지하는 처리완료된 기판(10)을 외부에 구비된 로봇에 의해 공정챔버(100) 외부로 반출하는 단계로서, 외부로 처리완료된 기판(10)을 배출하는 방법이면 어떠한 방법도 가능하다.
예를 들면, 상기 배출단계(S330)는, 기판(10)의 배출을 다양한 방법에 의해 수행할 수 있으며, 로딩/언로딩영역(S1, S2)의 리프트핀(204)들이 상승한 상태에서, 로봇이 기판안착블레이드(310)와 지지된 기판(10) 사이에 진입 후 상승함으로써 기판(10)이 로봇에 안착되어 배출될 수 있다.
다른 예로서, 로딩/언로딩영역(S1, S2)의 리프트핀(204)들이 상승한 상태에서, 로봇이 기판안착블레이드(310)와 지지된 기판(10) 사이에 진입하고, 로딩/언로딩영역(S1, S2)의 리프트핀(204)들이 배출핀다운단계(S320)를 수행하여 제1위치에서 제2위치로 하강함으로써, 로봇에 배출되는 기판(10)을 안착시킬 수 있으며, 기판(10)의 게이트(111)를 통과하는 로봇의 배출동작은 리프트핀(204)의 하강 이후에 수행될 수 있다.
상기 배출핀다운단계(S320)는, 배출핀업단계(S310)를 통해 기판(10)이 배출된 로딩/언로딩영역(S1, S2)의 리프트핀(204)들이, 기판안착블레이드(310)의 회전에 따른 로딩/언로딩영역(S1, S2)의 리프트핀(204)들과의 간섭방지를 위하여, 기판리프팅부(400)를 통한 하강구동을 통해 상기 제1위치로부터 상기 제3위치보다 낮은 위치로 하강하는 단계로서, 다양한 방법에 의할 수 있다.
예를 들면, 상기 배출핀다운단계(S320)는, 로딩/언로딩영역(S1, S2)의 리프트핀(204)들이 기판안착블레이드(310)의 높이인 제3위치보다 낮게 하강함으로써, 처리가 완료된 기판(10)이 안착되어 있는 다른 기판안착블레이드(310)가 회전을 통해, 게이트(111)가 대응되어 형성된 로딩/언로딩영역(S1, S2)에 위치할 때, 기판안착블레이드(310)와 간섭하지 않도록 할 수 있으며, 보다 바람직하게는 로딩/언로딩영역(S1, S2)을 제외한 처리영역(S3, S4)의 리프트핀(201)들의 높이인 제2위치까지 하강할 수 있다.
기판배출단계(S300)는, 기판이송부(300)의 회전을 통해 배출핀업단계(S310), 배출단계(S330) 및 배출핀다운단계(S320)를 복수의 기판안착블레이드(310)들에 대하여 순차적으로 수행함으로써, 기판안착블레이드(310)들에 안착된 처리가 완료된 기판(10)들을 모두 공정챔버(100) 외부로 배출할 수 있다.
한편, 전술한 기판도입단계(S100)와 마찬가지로, 기판배출단계(S300)가 수행되는 동안 기판안착블레이드(310)의 상하이동은 없으며, 제3위치의 높이를 유지하면서 회전을 통해 복수의 기판안착블레이드(310)들에 대한 기판(10) 배출이 실시되므로, 기판이송시간이 단축되고, 기판(10)과의 접촉을 최소화할 수 있다.
본 발명에 따른 기판이송방법은, 게이트(111)가 1개인 경우, 게이트(111)를 통해 도입과 배출이 이루어질 수 있으며, 이 경우 게이트(111)에 대응되는 로딩영역(S1) 한 군데에 기판리프팅부(400)가 설치될 수 있다.
한편, 게이트(111)가 복수개인 경우, 기판(10)이 도입되는 도입게이트(112)와, 기판(10)이 배출되는 배출게이트(113)를 포함하고, 도입게이트(112) 및 배출게이트(113)에 인접한 로딩/언로딩영역(S1, S2)들에 기판리프팅부(400)가 각각 설치되어, 배출게이트(113)를 통한 기판처리가 완료된 기판(10)의 배출과, 도입게이트(112)를 통한 미처리 기판(10)의 도입이 동시에 수행될 수 있다.
즉, 복수의 상기 게이트(111)들은 기판(10)이 도입되는 도입게이트(112)와 기판(10)이 배출되는 배출게이트(113)가 각각 존재할 수 있으며, 이경우 각 게이트(111)가 인접한 로딩/언로딩영역(S1, S2)에는 기판리프팅부(400)가 각각 설치됨이 바람직하다.
이로써, 도입게이트(112)를 통해 기판(10)이 도입되고, 배출게이트(113)를 통해 기판(10)이 배출되며, 처리가 완료된 기판(10)의 배출과 동시에 새로운 기판(10)이 도입되는 시스템일 수 있다.
다시 말해, 배출게이트(113)가 대응되어 형성된 처리영역(S2)에 위치한 기판안착블레이드(310)로부터 처리가 완료된 기판(10)을 배출하고, 기판(10) 배출이 완료된 기판안착블레이드(310)가 회전을 통해, 도입게이트(112)가 대응되어 형성된 로딩영역(S1)에 위치하면, 도입게이트(112)를 통해 도입되는 기판(10)이 기판안착블레이드(310)에 안착될 수 있는 시스템이다.
다른 실시예로서, 게이트(111)는, 복수개이며, 복수개의 기판(10)들이 게이트(111)들에 인접한 로딩/언로딩영역(S1, S2)들에 기판리프팅부(400)가 각각 설치되어, 복수의 기판(10)들이 게이트(111)들에 인접한 로딩/언로딩영역(S1, S2)들에 동시에 도입되거나, 게이트(111)들에 인접한 로딩/언로딩영역(S1, S2)들로부터 동시에 배출될 수 있다.
즉, 게이트(111)는 기판의 도입과 배출이 모두 이루어질 수 있으며, 기판(10)이 도입되는 경우, 게이트(111)가 대응되어 형성된 로딩/언로딩영역(S1, S2)들의 기판안착블레이드(310)들에 기판(10)이 2개가 동시에 도입될 수 있고, 처리가 완료된 기판(10) 또한, 게이트(111)가 대응되어 형성된 로딩/언로딩영역(S1, S2)들의 기판안착블레이드(310)들로부터 2개가 동시에 배출될 수 있다.
4개의 처리영역이 형성된 공정챔버(100)를 기준으로 2개의 게이트(111)가 형성된 경우, 동시에 2개씩 도입 또는 배출이 이루어짐으로써, 각 처리영역들에 기판(10)이 위치하거나, 각 처리영역들의 기판(10)을 배출하는데 걸리는 이송시간을 단축할 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 함께하는 기술적 사상은 모두 본 발명의 범위에 포함된다고 할 것이다.
10: 기판 100: 공정챔버
200: 기판지지부 300: 기판이송부
400: 기판리프팅부

Claims (11)

  1. 일측에 기판(10)이 출입하는 하나 이상의 게이트(111)와, 상기 게이트(111)에 인접하여 기판(10)의 로딩, 언로딩 중 적어도 하나가 수행되는 로딩/언로딩영역(S1, S2)을 하나 이상 포함하여 적어도 3개 이상의 처리영역들이 형성되는 공정챔버(100)와;
    상기 처리영역들 각각에 상하이동 가능하게 설치되며, 상면에 상기 기판(10)이 안착되는 기판안착면(202)이 형성되고, 상기 기판안착면(202)을 기준으로 상측으로 돌출 또는 내부로 삽입 가능하게 설치되어 상기 기판(10)을 상기 기판안착면(202)으로부터 이격하여 지지가능한 복수의 리프트핀(201, 204)들을 포함하는 복수의 기판지지부(200)들과;
    상기 기판(10)이 안착되는 방사형의 복수의 기판안착블레이드(310)들을 포함하며, 회전을 통해 상기 복수의 처리영역들 중 하나의 처리영역에서 다른 처리영역으로 상기 기판(10)을 이송하는 기판이송부(300)와;
    상기 로딩/언로딩영역(S1, S2)의 리프트핀(204)들이 상기 로딩/언로딩영역(S1, S2)을 제외한 처리영역(S3, S4)의 리프트핀(201)들보다 높은 위치에서 상기 기판안착블레이드(310)와 기판을 주고 받도록, 상기 로딩/언로딩영역(S1, S2)에 대응되는 상기 기판지지부(200)의 하부에 설치되어 상기 로딩/언로딩영역(S1, S2)의 리프트핀(204)들을 승강 구동하는 기판리프팅부(400)를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 기판이송부(300)는,
    상기 복수의 기판지지부(200)들에 대응되는 개수로 형성되며, 상면에 기판(10)이 안착되는 안착영역이 형성된 복수의 기판안착블레이드(310)들과,
    상기 복수의 기판안착블레이드(310)들이 방사형으로 결합되는 블레이드결합몸체부(330)와,
    상기 블레이드결합몸체부(330)에 결합되어 상기 블레이드결합몸체부(330)를 지지하며, 지면에 수직한 회전축을 중심으로 회전가능하며, 상하로 이동가능하게 설치되는 회전지지축(320)을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 리프트핀(201, 204)은,
    상기 기판안착면(202)에 형성되는 리프트핀관통홈(211)에 삽입되어 상하 이동 가능하도록 설치되며, 상기 기판지지부(200)의 상승 시, 끝단이 상기 리프트핀관통홈(211)에 걸려 지지되도록 직경방향으로 확장된 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 기판지지부(200)는,
    상기 복수의 리프트핀(201, 204)들을 상기 복수의 리프트핀(201, 204)들의 하단에서 각각 또는 일체로 지지하는 리프트핀지지부(203)를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 기판리프팅부(400)는,
    상기 로딩/언로딩영역(S1, S2)의 리프트핀(204)들의 승강 구동을 동시에 제어하기 위하여, 상기 로딩/언로딩영역(S1, S2)의 리프트핀(204)들의 하측에 설치되는 승강플레이트(430)와,
    상기 승강플레이트(430)에 결합되어, 상기 공정챔버(100) 외부에 구비되는 구동원(440)에 의해 상기 승강플레이트(430)를 상하이동 시키는 승강로드(420)를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  6. 청구항 제1항에 따른 기판처리장치에서 수행되는 기판이송방법으로서,
    상기 기판안착블레이드(310)가 로딩/언로딩영역(S1, S2)을 제외한 처리영역(S3, S4)들의 상기 리프트핀(201)들 높이인 제2위치보다 높은 제3위치에 위치하고, 상기 게이트(111)를 통해 도입되는 상기 기판(10)을 지지하기 위하여, 상기 로딩/언로딩영역(S1, S2)의 상기 리프트핀(204)들이 상기 기판리프팅부(400)를 통한 상승구동을 통해 상기 기판안착블레이드(310)의 제3위치보다 높은 제1위치로 상승하는 도입핀업단계(S110)와;
    외부에 구비된 로봇에 의해 상기 기판(10)을 상기 공정챔버(100) 내부로 도입하는 도입단계(S130)와;
    상기 도입단계(S130)를 통해 도입되어 상기 로딩/언로딩영역(S1, S2)의 상기 리프트핀(204)들이 지지하는 상기 기판(10)을 상기 기판안착블레이드(310)에 안착시키기 위하여, 상기 로딩/언로딩영역(S1, S2)의 상기 리프트핀(204)들이 상기 기판리프팅부(400)를 통한 하강구동을 통해 상기 제1위치로부터 상기 제3위치보다 낮게 하강하는 도입핀다운단계(S120)를 포함하며,
    상기 기판이송부(300)의 회전을 통해 상기 도입핀업단계(S110) 및 도입핀다운단계(S120)를 상기 복수의 기판안착블레이드(310)들에 대하여 순차적으로 수행하여, 상기 복수의 기판안착블레이드(310)들에 상기 기판(10)들을 모두 안착시키는 것을 특징으로 하는 기판이송방법.
  7. 청구항 제1항에 따른 기판처리장치에서 수행되는 기판이송방법으로서,
    상기 기판안착블레이드(310)가 로딩/언로딩영역(S1, S2)을 제외한 처리영역(S3, S4)들의 상기 리프트핀(201)들 높이인 제2위치보다 높은 제3위치에 위치하고, 상기 게이트(111)를 통해 배출되는 상기 기판(10)을 상기 기판안착블레이드(310)로부터 이격하여 지지하기 위하여, 상기 로딩/언로딩영역(S1, S2)의 상기 리프트핀(204)들이 상기 기판리프팅부(400)를 통한 상승구동을 통해 상기 기판안착블레이드(310)의 제3위치보다 높은 제1위치로 상승하는 배출핀업단계(S310)와;
    외부에 구비된 로봇에 의해 상기 기판(10)을 상기 공정챔버(100) 외부로 반출하는 배출단계(S330)와;
    상기 배출단계(S330)를 통해, 상기 기판(10)이 배출된 상기 로딩/언로딩영역(S1, S2)의 상기 리프트핀(204)들이, 상기 기판안착블레이드(310)의 회전에 따른 상기 로딩/언로딩영역(S1, S2)의 상기 리프트핀(204)들과의 간섭방지를 위하여, 상기 기판리프팅부(400)를 통한 하강구동을 통해 상기 제1위치로부터 상기 제3위치보다 낮은 위치로 하강하는 배출핀다운단계(S320)를 포함하며,
    상기 기판이송부(300)의 회전을 통해 상기 배출핀업단계(S310) 및 배출핀다운단계(S320)를 상기 복수의 기판안착블레이드(310)들에 대하여 순차적으로 수행하여, 상기 복수의 기판안착블레이드(310)들로부터 상기 기판(10)들을 모두 배출시키는 것을 특징으로 하는 기판이송방법.
  8. 청구항 6에 있어서,
    상기 도입핀업단계(S110) 및 도입핀다운단계(S120)를 복수의 상기 기판안착블레이드(310)들에 대하여 순차적으로 수행하는 동안 상기 복수의 기판안착블레이드(310)들은 상기 제3위치의 일정한 높이를 유지하는 것을 특징으로 하는 기판이송방법.
  9. 청구항 6에 있어서,
    복수의 상기 기판안착블레이드(310)들에 상기 기판(10)들이 모두 안착된 이후에,
    상기 기판(10)들에 대한 기판처리를 수행하기 위하여, 상기 기판(10)들을 미리 형성된 기판처리 위치로 이동시키는 공정준비단계(S200)를 포함하며,
    상기 공정준비단계(S200)는,
    복수의 상기 기판안착블레이드(310)들을 상기 제2위치보다 낮게 하강시켜 상기 리프트핀(201, 204)들이 상기 기판(10)들을 지지하도록 하는 기판이송부하강단계(S210)와,
    상기 기판이송부하강단계(S210) 이후에, 복수의 상기 기판안착블레이드(310)들을 상기 기판지지부(200)의 승강을 방해하지 않는 위치로 회전 이동시키는 기판이송부회전단계(S220)와,
    상기 기판이송부회전단계(S220) 이후에, 상기 기판지지부(200)를 상승시켜, 상기 리프트핀(201, 204)들에 지지된 상기 기판(10)들을 각각 상기 기판지지부(200)에 안착시키는 기판지지부상승단계(S230)를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판이송방법.
  10. 청구항 6 내지 청구항 9 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 게이트(111) 및 상기 로딩/언로딩영역(S1, S2)은 복수개 형성되며, 상기 기판(10)이 도입되는 도입게이트(112)와, 상기 기판(10)이 배출되는 배출게이트(113)를 포함하고,
    상기 도입게이트(112) 및 상기 배출게이트(113)에 인접한 상기 로딩/언로딩영역(S1, S2)들에 상기 기판리프팅부(400)가 각각 설치되어, 상기 배출게이트(113)를 통한 기판처리가 완료된 기판(10)의 배출과, 상기 도입게이트(112)를 통한 미처리 기판(10)의 도입이 동시에 수행되는 것을 특징으로 하는 기판이송방법.
  11. 청구항 6 내지 청구항 9 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 게이트(111) 및 상기 로딩/언로딩영역(S1, S2)은, 복수개 형성되며,
    상기 로딩/언로딩영역(S1, S2)들에 상기 기판리프팅부(400)가 각각 설치되어, 복수의 상기 기판(10)들이 상기 로딩/언로딩영역(S1, S2)들에 동시에 도입되거나, 상기 게이트(111)들에 인접한 상기 로딩/언로딩영역(S1, S2)들로부터 동시에 배출되는 것을 특징으로 하는 기판이송방법.
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