WO2011136604A2 - 기판 처리 장치 - Google Patents

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WO2011136604A2
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support pin
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holder
preheating
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강호영
송종호
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주식회사 테라세미콘
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    • H01L21/68714—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support
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    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67098—Apparatus for thermal treatment
    • H01L21/67109—Apparatus for thermal treatment mainly by convection

Definitions

  • the present invention relates to a substrate processing apparatus. More specifically, the present invention relates to a substrate processing apparatus capable of improving the efficiency of a substrate processing process by allowing the substrate holder to be used only in a process in which the use of the substrate holder is essential.
  • the deposition apparatus is a device for forming a semiconductor layer constituting a solar cell or a liquid crystal display, and the physical vapor deposition apparatus such as LPCVD (Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition) or PECVD (Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition) and physical such as sputtering There is a deposition apparatus.
  • the heat treatment apparatus is a device that is responsible for the heat treatment step accompanying for crystallization, phase change, and the like after the deposition process.
  • a typical deposition apparatus is a silicon deposition apparatus for depositing amorphous silicon corresponding to an active material of a thin film transistor (TFT) on a glass substrate.
  • Representative heat treatment apparatuses include a silicon crystallization apparatus that crystallizes amorphous silicon deposited on a glass substrate into polysilicon.
  • both the deposition process and the heat treatment process require that the substrate be heated above a predetermined temperature.
  • a method of loading the substrate into a boat in the chamber and heating the substrate with a heater installed outside or inside the chamber is mainly used.
  • the middle portion of the substrate may sag and cause deformation of the substrate.
  • the use of a substrate holder to prevent deformation of the substrate is essentially required. Accordingly, a method of heating the substrate and cooling the substrate while the substrate is seated on the substrate holder has been used.
  • this conventional approach uses the substrate holder even in a cooling process that does not require the substrate holder, thereby reducing the efficiency of the process.
  • an object of the present invention is to improve the efficiency of the substrate processing process by using the substrate holder only in a process that is necessary to use the substrate holder. It is to provide a substrate processing apparatus that can be.
  • Another object of the present invention is to provide a substrate processing apparatus capable of improving the productivity of a substrate processing process by simultaneously processing a plurality of substrates.
  • Another object of the present invention is to provide a substrate processing apparatus capable of maximizing the space utilization of the cooling unit in which the substrate is cooled.
  • Still another object of the present invention is to provide a substrate processing apparatus capable of preventing damage to a substrate and / or a substrate holder caused by misalignment of a through hole of a substrate holder and a substrate support pin during a separation process between the substrate and the substrate holder. have.
  • the substrate processing apparatus since the substrate holder is used only in a process in which the use of the substrate holder is required, the efficiency of the substrate processing process is improved.
  • FIG. 1 is a schematic plan view showing a configuration of a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing the configuration of a preheating unit according to an embodiment of the present invention.
  • FIG 3 is a schematic cross-sectional view showing the configuration of a preheating unit and a cooling unit according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 4 is a cross-sectional view showing the configuration of the substrate support pin and the substrate holder support pin installed in the support of the preheating unit according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is an operating state diagram in which the substrate holder presses the substrate support pin on the support of FIG. 4.
  • FIG. 6 is a diagram schematically illustrating a configuration of a substrate processing unit according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating a configuration of a first substrate processing chamber according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a perspective view illustrating a configuration of a boat of a first substrate processing chamber according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a view showing the configuration of a cooling unit according to an embodiment of the present invention.
  • a substrate processing apparatus for achieving the above object, the preheating unit for preheating the substrate; A transfer unit transferring the substrate; A substrate processing unit which processes the substrate; And a cooling unit for cooling the processed substrate, wherein the preheating unit and the cooling unit are vertically stacked and integrally disposed.
  • the substrate processing apparatus further includes a preheating unit for preheating the substrate, a transfer unit for transferring the substrate, a substrate processing unit for processing the substrate, and a cooling unit for cooling the processed substrate, wherein the preheating unit is preheated.
  • a preheating unit for preheating the substrate
  • a transfer unit for transferring the substrate
  • a substrate processing unit for processing the substrate and a cooling unit for cooling the processed substrate, wherein the preheating unit is preheated.
  • a through hole through which a substrate support pin passes is formed, and the substrate support pin is resiliently inserted into the substrate holder support pin.
  • the material of the substrate loaded in the substrate processing apparatus according to the present embodiments is not particularly limited, and a substrate of various materials such as glass, plastic, polymer, silicon wafer, stainless steel, or the like may be loaded.
  • FIG. 1 is a schematic plan view showing a configuration of a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • a substrate processing apparatus 1 includes a substrate cassette 100.
  • a substrate cassette 100 In the substrate cassette 100, a plurality of substrates 10 to be processed are stored.
  • the substrate 10 stored in the substrate cassette 100 may be transferred to the preheating unit 200 after being transferred to the cooling unit 500 by the index transfer unit 110.
  • the substrate processing apparatus 1 may include a preheater 200 that pre-heats the substrate 10 (see FIG. 2) to a predetermined temperature. It is included.
  • the preheater 200 performs a function of preheating the substrate 10 to a predetermined temperature prior to processing the substrate 10.
  • the preheating unit 200 may shorten the processing time of the substrate 10 to improve the productivity of the processing process of the substrate 10 and prevent deformation of the substrate 10 due to a sudden temperature change.
  • the temperature and time for preheating the substrate 10 in the preheater 200 are not particularly limited and may be variously changed according to the purpose of the present invention.
  • the preheating temperature is preferably about 350 ° C to 500 ° C, and the preheating time is about 1 minute to 1 hour.
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing the configuration of a preheating unit according to an embodiment of the present invention.
  • the preheating unit 200 may include a preheating chamber 210.
  • the preheating chamber 210 is configured to substantially seal the internal space while the process is performed to provide a space for preheating the substrate 10.
  • the preheating chamber 210 is configured to maintain optimum process conditions, and the shape may be manufactured in a square or circular shape.
  • the material of the preheating chamber 210 is not particularly limited, and quartz glass or general SUS may be used.
  • the preheater 200 may include a preheat heater 220.
  • the preheating heater 220 may be installed inside or outside the preheating chamber 210 to perform a function of preheating the substrate 10 at a predetermined temperature.
  • the kind of the preheating heater 220 is not particularly limited and may be employed as the preheating heater 220 when the material of the heating wire is a tungsten halogen lamp or a general kanthal heater.
  • the preheating unit 200 includes a substrate support pin 230.
  • the substrate support pin 230 is installed in the preheating chamber 210 to support the substrate 10. In order to more stably support the substrate 10, four or more substrate support pins 230 may be provided. However, the substrate support pin 230 is not limited thereto.
  • the preheating unit 200 includes a substrate holder support pin 240.
  • the substrate holder support pin 240 is installed in the preheating chamber 210 to support the substrate holder 20.
  • the substrate holder support pin 240 is configured in a cylindrical shape, and a lower end portion of the substrate support pin 230 is inserted therein.
  • the number of substrate holder support pins 240 is preferably the same as the number of substrate support pins 230.
  • four or more substrate holder support pins 240 are preferably installed similarly to the substrate support pins 230 to support the substrate holder 20 more stably, but are not necessarily limited thereto. It can be changed according to the area.
  • the substrate support pin 230 and the substrate holder support pin 240 is preferably installed so as not to interfere with the movement of the index transfer unit 110 and the substrate transfer unit 300 to be described later.
  • the substrate support pin 230 may be installed to support the edge of the substrate 10 so that the substrate transfer part 300 can move smoothly between the substrate support pins 230.
  • the substrate holder 20 may have the same number of through-holes 21 (see FIG. 5) as the number of the substrate support pins 230 so that the substrate support pins 230 can pass therethrough.
  • the diameter of the through hole 21 is larger than the diameter of the substrate support pin 230 and preferably smaller than the diameter of the substrate holder support pin 240. Accordingly, as shown in FIG. 2, the substrate holder 20 is supported by the substrate holder support pin 240 while the substrate support pin 230 penetrates the through hole 21 of the substrate holder 20. It becomes possible.
  • the substrate 10 is preheated or stored in a state in which the substrate 10 is separated from the substrate holder 20. More specifically, since the substrate 10 is supported by the substrate support pin 230 and the substrate holder 20 is supported by the substrate holder support pin 240, the substrate 10 is separated from the substrate holder 20. It is preferred to be preheated to the state.
  • the preheating of the substrate 10 separately from the substrate holder 20 is a relatively low temperature process in consideration of the fact that the substrate 10 does not need to be preheated on the substrate holder 20. This is to improve the efficiency of the process.
  • the substrate 10 is transferred to the substrate processing unit 400 to be processed.
  • the substrate 10 is seated on the substrate holder 20 to the substrate processing unit 400. It is preferable to transfer.
  • the substrate processing unit 400 since the substrate 10 is processed at a temperature higher than the preheating temperature, use of the substrate holder 20 to prevent deformation of the substrate 10 is required.
  • the substrate transfer part 300 which will be described later, lifts the substrate holder 20 higher than the height of the substrate support pin 230 from the lower side of the substrate holder 20. After mounting the substrate 10 on the substrate holder 20, the method of transferring the substrate 10 may be used.
  • FIG 3 is a view showing the configuration of the preheating unit and the cooling unit according to an embodiment of the present invention.
  • the preheating unit 200 and the cooling unit 500 to be described later are vertically stacked and integrally disposed. At this time, the preheating unit 200 is preferably disposed above the cooling unit 500. A characteristic configuration that may be generated when the preheater 200 and the cooling unit 500 are integrally arranged will be described later.
  • the substrate processing apparatus 1 may include an index transfer unit 110 and a substrate transfer unit 300.
  • the index transfer unit 110 may perform the transfer in a state where the substrate 10 is not seated on the substrate holder 20. Such a transfer may mean a transfer between the substrate cassette 100, the preheater 200, and the cooling unit 500.
  • the index transfer unit 110 transfers the substrate cassette 100 from the cooling unit 500 to the cooling unit 500, transfers the cooling unit 500 from the preheating unit 200, and transfers the preheating unit 200 from the cooling unit 500 to the cooling unit 500. Can be performed.
  • the substrate transfer part 300 may perform the transfer in a state where the substrate 10 is seated on the substrate holder 20.
  • a transfer may mean a transfer between the substrate processor 400 and the preheater 200.
  • the substrate transfer unit 300 may perform the transfer from the substrate processor 400 to the preheater 200 and the transfer from the preheater 200 to the substrate processor 400.
  • the index transfer unit 110 and the substrate transfer unit 300 may include a robot arm that is movable in up, down, left, and right directions to smoothly perform a transfer operation.
  • a robot arm that is movable in up, down, left, and right directions to smoothly perform a transfer operation.
  • the construction principle of a known substrate transfer robot arm may be employed in the index transfer unit 110 and the substrate transfer unit 300.
  • the substrate processing apparatus 1 may include a substrate processing unit 400.
  • the substrate processing unit 400 may perform a function of processing the substrate 10 in accordance with the purpose of the processing process of the substrate 10.
  • the substrate processing unit 400 may plasma-process the substrate 10 to modify the surface state of the substrate 10 or to deposit or heat a predetermined material on the substrate 10.
  • the substrate processing unit 400 is a device that heat-treats the substrate 10 at a temperature higher than the preheating temperature.
  • the substrate processing unit 400 may be configured as a single-leaf type to process one substrate 10 at a time, but preferably includes a boat 450 to arrange a plurality of substrates 10 at a time. It may be configured as. In this sense, in the following description, it is assumed that the substrate processing unit 400 of the present invention is a batch type.
  • Figure 4 is a cross-sectional view showing the configuration of the substrate support pin and the substrate holder support pins installed on the support of the preheating unit according to an embodiment of the present invention
  • Figure 5 is an operating state diagram of the substrate holder pressing the substrate support pin on the support of Figure to be.
  • the substrate support pin 230 is elastically inserted into the substrate holder support pin 240.
  • the substrate support pin 230 may not pass through the through hole 21 of the substrate holder 20. In this case, the substrate support pin 230 is pressed by the substrate holder 20 to be inserted into the substrate holder support pin 240.
  • the alignment of the through hole 21 of the substrate holder 20 and the substrate support pin 230 is aligned.
  • the substrate support pin 230 passes through the through hole 21 of the substrate holder 20 to support the substrate 10, and the substrate holder support pin 240 supports the substrate holder 20.
  • the substrate support pin 230 in contact with the substrate holder 20 may be pressed by the substrate holder 20 and inserted into the substrate holder support pin 240 as it is. In this case, even when the above alignment does not occur, the substrate holder 20 may be lowered while maintaining the equilibrium to be supported on the substrate holder support pin 240.
  • a support plate 241 that is movably inserted into the substrate holder support pin 240 is coupled to a lower end of the substrate support pin 230.
  • the substrate holder support pin 240 is a tubular body, and a guide hole 245 through which the substrate support pin 230 passes is formed at an upper surface thereof, and a coil spring for supporting the support plate 241 inside the substrate holder support pin 240. 242 is installed.
  • the structure of the substrate support pin 230 may be inserted into the substrate holder support pin 240 while compressing the coil spring 242.
  • the support plate 241 may be shaped to slide in contact with or close to the inner wall of the substrate holder support pin 240.
  • the coil spring 242 may sufficiently support the bottom surface of the support plate 241 and has a width that may be supported by the inner wall of the substrate holder support pin 240.
  • an elastic body having a function of replacing the support plate 241 and the coil spring 242 may be provided at a lower end of the substrate support pin 230.
  • the elastic body may be a sponge having a pore, rubber or synthetic resin. However, the elastic body should provide a displacement that allows the substrate support pin 230 to be inserted into the substrate holder support pin 240, such as the coil spring 242.
  • a sensor 243 is installed below the substrate support pin 230 to detect a state in which the substrate support pin 230 is inserted into the substrate holder support pin 240.
  • the sensor 243 may be installed on the bottom surface of the support 235 on which the substrate holder support pin 240 is installed.
  • the sensor 243 senses a moving pin 244 that provides a mechanical displacement at the bottom of the substrate support pin 230, and the substrate support pin 230 is inserted into the substrate holder support pin 240. I can detect it.
  • the sensor 243 may be a proximity sensor that detects a case where the moving pin 244 is in proximity.
  • the sensor 243 and the moving pin 244 may be provided in a structure in which a mechanical contact is made to operate an internal switch or a non-contact structure in which a light emitting element is provided.
  • the senor 243 detects the inserted state of the substrate support pin 230 to stop the alignment of the substrate 10 and the substrate holder 20.
  • the controller 245 may perform an alarm function.
  • the controller 245 may correspond to a part of the main controller that controls the operation of the entire substrate processing apparatus 1, and may be separately configured with respect to the sensor 243 and installed outside the preheater 200.
  • the controller 245 can be both analog and digital, providing a compact structure and using a programmable microcontroller to increase the flexibility of installation and operation.
  • control unit 245 may be a general-purpose computer that can be installed outside the network to monitor the state of the equipment, and to perform operation and maintenance.
  • the alarm function of the controller 245 indicates that the substrate support pin 230 does not pass through the through hole 21 of the substrate holder 20 and the substrate support pin 230 is pressurized by the substrate holder 20.
  • the alarm function is a means for informing the operation error of the substrate processing apparatus 1 by the display means which cooperates.
  • the display means may acoustically use a buzzer, a speaker, a mechanical blow sound, or a visually light emitter. Alarm indication of the alarm function can also be provided to remote workers connected over the network.
  • the substrate support pin 230 may be elastically inserted into the substrate holder support pin 240 by the substrate holder 20.
  • the sensor 243 is actuated by the moving pin 244 to immediately stop the separation process so that the substrate 10 and / or the substrate holder 20 cannot be caught in the substrate support pin 230 to maintain equilibrium. It is possible to prevent damage of the substrate 10 and / or the substrate holder 20 that may occur.
  • FIG. 6 is a diagram schematically illustrating a configuration of a substrate processing unit according to an embodiment of the present invention.
  • the substrate processing unit 400 may include a plurality of substrate processing chambers providing a processing space of the substrate 10.
  • the substrate processing unit 400 may include a first substrate processing chamber 410 and a second substrate processing chamber 420 that is disposed independently of the first substrate processing chamber 410.
  • the first substrate processing chamber 410 and the second substrate processing chamber 420 are vertically stacked. In addition, it may be confirmed that the first substrate processing chamber 410 and the second substrate processing chamber 420 are supported by the chamber frame 430 supporting the chamber, respectively.
  • one substrate processing unit 400 may include a plurality of substrate processing chambers, it is possible to process a larger number of substrates 10 at one time. Productivity can be improved.
  • the first substrate processing chamber 410 and the second substrate processing chamber 420 may be configured in substantially the same manner. In this sense, only the components of the first substrate processing chamber 410 will be described below, and the components of the first substrate processing chamber 410 are considered to be equally applicable to the second substrate processing chamber 420. do.
  • the first substrate processing chamber 410 may perform a function of providing a space for processing the substrate 10. Similar to the preheating chamber 210 (see FIG. 2), a door (not shown) for loading and unloading the substrate 10 in the first substrate processing chamber 410 on one side of the first substrate processing chamber 410. Can be installed.
  • the material of the first substrate processing chamber 410 is not particularly limited, and quartz glass or general SUS may be used.
  • the first substrate processing chamber 410 may include a substrate processing heater 440.
  • the substrate processing heater 440 may be installed inside or outside the first substrate processing chamber 410 to perform a function of heat treating the substrate 10 at a predetermined temperature.
  • the substrate processing heater 440 may include a plurality of main heater units 442 and may be disposed at predetermined intervals along the stacking direction of the substrate 10.
  • the substrate 10 may be disposed between the plurality of main heater units 442.
  • the substrate 10 is preferably disposed at the center between the main heater units 442. Accordingly, the substrate 10 may be heated and heat treated by the upper and lower main heater units 442 corresponding to the substrates 10.
  • the main heater unit 442 may be composed of a plurality of unit main heaters 444 having a predetermined interval in parallel with the short side direction of the substrate 10.
  • the unit main heater 444 is a rod-shaped heater having a long length, and a heating element is inserted into the quartz tube, and may be a unit generating heat by receiving external power through terminals provided at both ends.
  • the behavior of the substrate transfer unit 300 It would be desirable to be spaced apart so as not to disturb.
  • FIG. 8 is a perspective view illustrating a configuration of a boat of a first substrate processing chamber according to an embodiment of the present invention.
  • the first substrate processing chamber 410 may include a boat 450.
  • the boat 450 may be installed in the first substrate processing chamber 410 to support the substrate 10 loaded into the first substrate processing chamber 410.
  • the boat 450 is preferably installed to support the long side of the substrate 10.
  • the boat 450 is configured to support all six locations per substrate 10 by three locations on both sides of the substrate 10, but the shape of the boat 450 is stable in the substrate 10.
  • the support may be variously changed according to the size of the substrate 10.
  • the number of substrates 10 loaded on the boat 450 is not particularly limited, and the present invention is used for the purpose of using the present invention. It can be changed in various ways.
  • the material of the boat 450 is preferably quartz.
  • the substrate 10 is preferably loaded in the boat 450 in a state of being seated on the substrate holder 20. This is to prevent deformation of the substrate 10 that may occur when the substrate 10 is heated to a high temperature as described above. To this end, as described above, the substrate 10 may be transferred to the substrate processing unit 400 by being seated on the substrate holder 20 by the substrate transfer unit 300.
  • the first substrate processing chamber 410 may include a plurality of substrate processing gas supply units 460.
  • the substrate processing gas supply unit 460 supplies a processing gas of the substrate 10 to form a heat treatment atmosphere into the first substrate processing chamber 410.
  • the substrate processing gas supply unit 460 may have a rod shape in which a plurality of gas holes 462 for discharging the processing gas of the substrate 10 are formed.
  • the substrate processing gas supply unit 460 is preferably provided on the long side of the substrate 10.
  • an inert gas such as Ar, Ne, He, N 2, or the like may be used.
  • a substrate processing gas discharge part (not shown) is disposed on the opposite side of the substrate processing gas supply part 460 to discharge the processing gas of the substrate 10 in the first substrate processing chamber 410 to the outside of the first substrate processing chamber 410. Can be.
  • the substrate processing gas discharge part may have a rod shape in which a plurality of gas holes (not shown) for sucking the heat treatment gas are formed.
  • the substrate processing apparatus 1 of the present invention is preferably configured to include a plurality of substrate processing units 400. That is, it is preferable that a plurality of substrate processing units 400 having the same configuration are arranged around the substrate transfer unit 300. With this configuration, since a larger number of substrates 10 can be processed at one time, the productivity of the processing process of the substrate 10 can be improved. In addition, even when maintaining one substrate processing unit 400, the other substrate processing unit 400 may be operated to continuously perform the processing of the substrate 10.
  • the substrate 10 may be processed while seated on the substrate holder 20.
  • the substrate 10 is preferably transferred to the preheater 200 together with the substrate holder 20.
  • the substrate 10 and the substrate holder 20 transferred to the preheater 200 may be separated again.
  • the substrate 10 is supported by the substrate support pin 230 and the substrate holder 20 is supported by the substrate holder support pin 240 in a state where the substrate support pin 230 is penetrated, thereby providing a substrate ( 10) and the substrate holder 20 can be separated. That is, in the form as shown in FIG. 2, the substrate 10 and the substrate holder 20 may be separated again.
  • the substrate 10 and the substrate holder 20 are separated, it is preferable that only the substrate 10 is transferred to the cooling unit 500 to be described later by the index transfer unit 110. Accordingly, in the preheater 200, only the substrate holder 20 is supported by the substrate holder support pin 240. Thereafter, the new substrate 10 may be loaded back into the preheater 200 and supported by the substrate support pin 230 to be preheated in a state separated from the substrate holder 20.
  • the substrate processing apparatus 1 may include a cooling unit 500.
  • the cooling unit 500 may perform a function of cooling the substrate 10 processed by the substrate processing unit 400.
  • the cooling method of the substrate 10 in the cooling unit 500 is not particularly limited. Accordingly, various known cooling principles, including water-cooled or air-cooled, can be employed in the cooling unit 500 of the present invention.
  • FIG. 9 is a view showing the configuration of the cooling unit 500 according to an embodiment of the present invention.
  • the cooling unit 500 basically includes a cooling frame 510. Cooling water may flow into the cooling frame 510 for rapid cooling of the substrate 10.
  • a cooling fan (not shown) for injecting a cooling gas to the substrate 10 may be installed at one side of the cooling frame 510.
  • the cooling unit 500 may include a tray 520.
  • the tray 520 may perform a function of supporting the plurality of substrates 10 while the substrate 10 is cooled.
  • the first support pin set 530 may refer to a plurality of first support pins 532 installed on the tray 520 to support one substrate 10. That is, one substrate 10 may be supported and cooled by the first support pin set 530 including the plurality of first support pins 532.
  • the first support pins 532 of the first support pin set 530 are spaced apart from the rods 522 and the rods 522 formed to face each other toward the inside of the tray 520. And a plate 524 disposed below the rod 522.
  • one first support pin set 530 is illustrated as being composed of four first support pins 532 in FIG. 9, the present invention is not limited thereto.
  • the first support pin set 530 is a plurality.
  • the cooling unit 500 of the present invention may be provided with a plurality of first support pin sets 530 to cool the plurality of substrates 10 at a time. Since the cooling unit 500 of FIG. 9 includes six first support pin sets 530, the six substrates 10 may be cooled at a time.
  • the number of the first support pins 532 provided in the cooling unit 500 is not particularly limited, and may be variously changed according to the object of the present invention.
  • the substrate 10 to be preheated in the preheater 200 may be transferred to the preheater 200 via the cooling unit 500. More specifically, the index transfer unit 110 takes out a new substrate 10 to be preheated from the substrate cassette 100 and transfers it to the cooling unit 500 first, and then transfers the transferred new substrate 10 to the cooling unit. Wait for a while at 500 may be transferred to the preheater (200).
  • the reason why the new substrate 10 to be preheated in the cooling unit 500 is temporarily waited is because the substrate 10, which has been processed, is separated from the substrate holder 20 in the preheating unit 200, thereby cooling the unit 500. As it is transferred to the waiting for the time when only the substrate holder 20 is present in the preheating unit 200. In other words, after the substrate 10 and the substrate holder 20 are separated from the preheater 200, the substrate 10 waits for the time when only the substrate 10 is unloaded.
  • the new substrate 10 may be transferred to the preheater 200 at this time.
  • the substrate holder 20 used only in the high temperature process can be reused in a heated state without unnecessary cooling, thereby improving the efficiency of the processing process of the substrate 10.
  • the cooling unit 500 may include a second support pin set 540.
  • the second support pin set 540 includes a plurality of second support pins 542 installed on the tray 520 to support one new substrate 10, that is, the substrate 10 to be preheated by the preheater 200. May mean.
  • the second support pin set 540 may be installed on the upper side of the tray 520 to support a new substrate 10.
  • the new substrate 10 may be temporarily supported by the second support pin 542 and then transferred to the preheater 200 when only the substrate holder 20 remains in the preheater 200.
  • the second support pin set 540 included in the cooling unit 500 is preferably one.
  • the number of second support pins 542 included in the second support pin set 540 is not particularly limited, and may be variously set according to the purpose of the present invention.
  • the preheating unit 200 and the cooling unit 500 of the present invention may be vertically stacked and integrally disposed.
  • 3 illustrates a configuration in which the preheating part 200 and the cooling part 500 are vertically stacked and integrally disposed.
  • the preheating unit 200 is preferably located above the cooling unit 500, but is not necessarily limited thereto, and the cooling unit 500 is located above the preheating unit 200. It can also be located at.
  • the index transfer unit 110 is the preheating unit 200 to the cooling unit 500, and the cooling unit 500. Since the substrate 10 may be quickly transferred to the preheater 200, the transfer process described above may be more smoothly performed, and as a result, the productivity of the substrate 10 may be further improved. Will be.
  • a plurality of substrate holders 20 may be stored in the cooling unit 500 of the present invention.
  • an abnormality occurs in one substrate processing unit 400 among the plurality of substrate processing units 400, and the maintenance of the substrate processing unit 400 in which the abnormality occurs is performed. It includes.
  • the substrate holder 20 may be stored while being supported by the rod 522 of the tray 520. That is, since the through-hole 21 is formed in the substrate holder 20 of the present invention so that the first support pin 532 can be penetrated, the substrate holder 20 may include a first support pin installed in the plate 524. It may be stored while being supported by the rod 522 in the state penetrated 532. Accordingly, even if the substrate holder 20 is stored in the cooling unit 500, there is no problem in cooling the substrate 10 by operating the cooling unit 500, thereby maximizing space utilization of the cooling unit 500. You can do it.
  • the plurality of substrate holders 20 used in the substrate processing unit 400 in which an abnormality occurs may be stored in the cooling unit 500. More specifically, as described above, the plurality of substrate holders 20 may be stored while being supported by the rod 522 while penetrating through the first support pins 532 installed on the plate 524. In this state, the remaining substrate processing unit 400, in which no abnormality occurs, continuously processes the substrate 10, and the processed substrate 10 has no influence on the substrate holder 20 stored in the cooling unit 500. It may be cooled in the cooling unit 500 without reaching.

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Abstract

기판 처리 장치가 개시된다. 본 발명에 따른 기판 처리 장치는 기판 홀더의 사용이 필수적으로 요구되는 공정에만 기판 홀더가 이용되므로, 기판의 처리 공정의 효율성이 향상되는 효과가 있다. 또한, 복수개의 기판을 동시에 처리하므로, 기판의 처리 공정의 생산성이 향상되는 효과가 있다. 또한, 기판의 냉각이 이루어지는 냉각부의 공간 활용을 극대화하는 효과가 있다. 또한, 기판과 기판 홀더의 분리 과정에서 기판 홀더의 관통홀과 기판 지지핀의 얼라인이 맞지 않아 발생하는 기판 및/또는 기판 홀더의 파손이 방지되는 효과가 있다.

Description

기판 처리 장치
본 발명은 기판 처리 장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 기판 홀더의 사용이 필수적으로 요구되는 공정에만 기판 홀더가 이용되도록 함으로써 기판의 처리 공정의 효율성을 향상시킬 수 있는 기판 처리 장치에 관한 것이다.
태양전지 또는 액정 디스플레이의 제조를 위하여 이용되는 장치로는 크게 증착 장치와 열처리 장치를 들 수 있다.
증착 장치는 태양전지 또는 액정 디스플레이를 구성하는 반도체 층을 형성하는 장치로서, LPCVD(Low Pressure Chemical Vapor Deposition) 또는 PECVD(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition)와 같은 화학기상 증착 장치와 스퍼터링(sputtering)과 같은 물리 증착 장치가 있다. 또한, 열처리 장치는 증착 공정 후에 결정화, 상 변화 등을 위해 수반되는 열처리 단계를 담당하는 장치이다.
증착 장치와 열처리 장치에 대한 구체적인 예를 들자면, LCD의 경우에 있어서, 대표적인 증착 장치로는 박막 트랜지스터(thin film transistor; TFT)의 액티브 물질에 해당하는 비정질 실리콘을 유리 기판 상에 증착하는 실리콘 증착 장치가 있고, 대표적인 열처리 장치로는 유리 기판 상에 증착된 비정질 실리콘을 폴리 실리콘으로 결정화시키는 실리콘 결정화 장치가 있다.
일반적으로, 이러한 증착 공정과 열처리 공정 모두에서는 기판을 소정의 온도 이상으로 가열하여야 할 것이 요구된다. 이와 같이 기판을 소정의 온도 이상으로 가열하기 위해서, 챔버 내의 보트에 기판을 로딩시키고 챔버의 외부 또는 내부에 설치된 히터로 기판을 가열하는 방법이 주로 이용되고 있다.
이와 같이, 기판이 보트에 로딩된 경우, 기판의 에지부 만이 보트에 의하여 지지된다면 기판의 중간 부분이 처지면서 기판의 변형을 야기할 수 있다. 이러한 경우, 기판의 변형을 방지하기 위한 기판 홀더의 사용이 필수적으로 요구된다. 이에, 기판이 기판 홀더에 안착된 상태에서 기판을 가열하고 또한 기판을 냉각하는 방법이 이용되고 있다. 그러나, 이러한 종래의 방식은 기판 홀더가 필요치 않은 냉각 공정에도 기판 홀더를 이용하게 되어 공정의 효율성을 저하시킨다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여, 기판을 가열하는 챔버의 보트 내에 기판 홀더를 미리 설치해두고 기판을 가열하는 공정에만 기판 홀더를 사용하는 방법이 제안되었다. 그러나, 종래의 방식은 기판의 가열이 완료된 이후 기판 홀더로부터 기판을 분리시키는 것이 용이하지 않을 뿐만 아니라, 기판의 변형을 방지하기 위해 기판의 냉각이 어느 정도 이루어진 후에 기판을 분리해야 하므로 공정의 생산성을 저하되는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 종래기술의 제반 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 기판 홀더의 사용이 필수적으로 요구되는 공정에만 기판 홀더가 이용되도록 함으로써 기판의 처리 공정의 효율성을 향상시킬 수 있는 기판 처리 장치를 제공함에 있다.
본 발명은 다른 목적은 복수개의 기판을 동시에 처리함으로써, 기판의 처리 공정의 생산성을 향상시킬 수 있는 기판 처리 장치를 제공함에 있다.
본 발명은 또 다른 목적은 기판의 냉각이 이루어지는 냉각부의 공간 활용을 극대화할 수 있는 기판 처리 장치를 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 기판과 기판 홀더의 분리 과정에서 기판 홀더의 관통홀과 기판 지지핀의 얼라인이 맞지 않아 발생하는 기판 및/또는 기판 홀더의 파손 방지할 수 있는 기판 처리 장치를 제공함에 있다.
본 발명에 따른 기판 처리 장치는, 기판 홀더의 사용이 필수적으로 요구되는 공정에만 기판 홀더가 이용되므로, 기판의 처리 공정의 효율성이 향상되는 효과가 있다.
또한, 복수개의 기판을 동시에 처리하므로, 기판의 처리 공정의 생산성이 향상되는 효과가 있다.
또한, 기판의 냉각이 이루어지는 냉각부의 공간 활용을 극대화하는 효과가 있다.
또한, 기판과 기판 홀더의 분리 과정에서 기판 홀더의 관통홀과 기판 지지핀의 얼라인이 맞지 않아 발생하는 기판 및/또는 기판 홀더의 파손이 방지되는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치의 구성을 나타낸 개략적인 평면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 예열부의 구성을 나타낸 개략적인 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 예열부와 냉각부의 구성을 나타낸 개략적인 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 예열부의 지지대에 설치된 기판 지지핀과 기판 홀더 지지핀의 구성을 나타내는 단면도이다.
도 5는 도 4의 지지대 상에서 기판 홀더가 기판 지지핀을 가압하는 작동 상태도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리부의 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 기판 처리 챔버의 구성을 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 기판 처리 챔버의 보트의 구성을 나타내는 사시도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각부의 구성을 나타내는 도면이다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 기판 처리 장치는, 기판을 예열하는 예열부; 상기 기판을 이송하는 이송부; 상기 기판을 기판 처리하는 기판 처리부; 및 처리된 상기 기판을 냉각하는 냉각부를 포함하며, 상기 예열부와 상기 냉각부는 수직으로 적층되어 일체로 배치되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 기판 처리 장치는, 기판을 예열하는 예열부, 상기 기판을 이송하는 이송부, 상기 기판을 처리하는 기판 처리부, 및 처리된 상기 기판을 냉각하는 냉각부를 포함하며, 상기 예열부는 예열 챔버, 상기 예열 챔버의 내부에 설치되어 상기 기판을 지지하는 기판 지지핀, 상기 예열 챔버의 내부에 설치되며 상기 기판이 지지되는 기판 홀더를 지지하는 기판 홀더 지지핀을 포함하고, 상기 기판 홀더에는 상기 기판 지지핀이 관통하는 관통 홀이 형성되며, 상기 기판 지지핀은 상기 기판 홀더 지지핀에 탄력적으로 삽입 가능하게 설치된 것을 특징으로 한다.
후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 예시하여 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있도록 충분히 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 특정 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, 면적, 두께 및 형태는 편의를 위하여 과장되어 표현될 수도 있다.
이하에서는, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명한다.
본 실시예들에 따른 기판 처리 장치에 로딩되는 기판의 재질은 특별히 제한되지 않으며 글래스, 플라스틱, 폴리머, 실리콘 웨이퍼, 스테인레스 스틸 등과 같이 다양한 재질의 기판이 로딩될 수 있다.
이하에서는, LCD나 OLED와 같은 평판 디스플레이나 박막형 실리콘 태양전지 분야에 가장 일반적으로 사용되는 직사각형 형상의 글래스재의 기판을 상정하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치의 구성을 나타낸 개략적인 평면도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치(1)는 기판 카세트(100)를 포함하고 있다. 기판 카세트(100)에는 기판(10) 처리될 복수개의 기판(10)이 보관된다. 기판 카세트(100)에 보관되어 있는 기판(10)은 인덱스 이송부(110)에 의하여 냉각부(500)로 이송된 후에 다시 예열부(200)로 이송될 수 있다.
또한, 도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치(1)는 소정의 온도까지 기판(10)(도 2참조)을 예열(Pre-Heating)하는 예열부(200)를 포함하고 있다. 예열부(200)는 기판(10)을 처리하기에 앞서 소정의 온도까지 기판(10)을 예열하는 기능을 수행하는 것이다. 이와 같은 예열부(200)는 기판(10)의 처리 시간을 단축하여 기판(10)의 처리 공정의 생산성을 향상시키고 급격한 온도 변화에 따른 기판(10)의 변형을 방지할 수 있다.
예열부(200)에서 기판(10)을 예열하는 온도 및 시간은 특별하게 한정되지 아니하며 본 발명이 이용되는 목적에 따라 다양하게 변경될 수 있다. 이를 테면, 비정질 실리콘을 결정화하기 위하여 비정질 실리콘을 예열하는 경우, 예열 온도는 약 350℃ 내지 500℃인 것이 바람직하며, 예열 시간은 약 1 분 내지 1 시간인 것이 바람직하다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 예열부의 구성을 나타낸 개략적인 단면도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 예열부(200)는 예열 챔버(210)를 포함할 수 있다. 예열 챔버(210)는 공정이 수행되는 동안 실질적으로 내부 공간이 밀폐되도록 구성되어 기판(10)을 예열하기 위한 공간을 제공하는 기능을 수행하는 것이다. 예열 챔버(210)는 최적의 공정 조건을 유지하도록 구성되며, 형태는 사각형 또는 원형의 형태로 제조될 수 있다. 예열 챔버(210)의 재질은 특별하게 제한되지 아니하며, 석영 유리 또는 일반적인 SUS 등이 사용될 수 있다.
또한, 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 예열부(200)는 예열 히터(220)를 포함하여 구성될 수 있다. 예열 히터(220)는 예열 챔버(210)의 내부 또는 외부에 설치되어 기판(10)을 소정의 온도에서 예열하는 기능을 수행할 수 있다. 예열 히터(220)의 종류는 특별하게 제한되지 아니하며, 열선의 재질이 텅스텐인 할로겐 램프 또는 일반적인 칸탈(kanthal) 히터 이면 예열 히터(220)로서 채용될 수 있다.
또한, 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 예열부(200)는 기판 지지핀(230)을 포함하고 있다. 기판 지지핀(230)은 예열 챔버(210) 내부에 설치되어 기판(10)을 지지하는 기능을 수행하는 것이다. 기판 지지핀(230)은 기판(10)을 보다 안정적으로 지지하기 위해서 4개 이상 설치 되는 것이 바람직하나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 기판의 면적에 따라 개수가 변경될 수 있다.
또한, 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 예열부(200)는 기판 홀더 지지핀(240)을 포함하고 있다. 기판 홀더 지지핀(240)은 예열 챔버(210) 내부에 설치되어 기판 홀더(20)를 지지하는 기능을 수행하는 것이다. 기판 홀더 지지핀(240)은 통형으로 구성되어 있고, 기판 지지핀(230)의 하단부가 삽입되어 있다. 기판 홀더 지지핀(240)의 개수는 기판 지지핀(230)의 개수와 동일한 것이 바람직하다. 한편, 기판 홀더 지지핀(240)은 기판 홀더(20)를 보다 안정적으로 지지하기 위하여 기판 지지핀(230)과 유사하게 4개 이상 설치되는 것이 바람직하나 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 대응하는 기판 홀더의 면적에 따라 변경이 가능하다.
한편, 기판 지지핀(230)과 기판 홀더 지지핀(240)은, 후술하는 인덱스 이송부(110) 및 기판 이송부(300)의 움직임에 방해가 되지 않도록 설치되는 것이 바람직하다. 예를 들면, 기판 이송부(300)가 기판 지지핀(230)의 사이에서 원활하게 움직일 수 있도록 기판 지지핀(230)은 기판(10)의 가장자리 부근을 지지하도록 설치될 수 있다.
또한, 기판 홀더(20)에는 기판 지지핀(230)이 관통될 수 있도록 기판 지지핀(230)의 개수와 동일한 개수의 관통홀(21)(도 5 참조)이 형성될 수 있다. 관통홀(21)의 직경은 기판 지지핀(230)의 직경 보다는 크고, 기판 홀더 지지핀(240)의 직경보다는 작은 것이 바람직하다. 이에 따라, 도 2에 도시된 바와 같이, 기판 지지핀(230)이 기판 홀더(20)의 관통홀(21)을 관통한 상태에서 기판 홀더 지지핀(240)에 의하여 기판 홀더(20)가 지지될 수 있게 된다.
도 2를 더 참조하면, 예열부(200)에서 기판(10)은 기판 홀더(20)와 분리된 상태로 예열되거나 보관된다. 보다 구체적으로, 기판(10)이 기판 지지핀(230)에 의해서 지지되고 기판 홀더(20)가 기판 홀더 지지핀(240)에 의해서 지지됨으로써, 기판(10)은 기판 홀더(20)와 분리된 상태로 예열되는 것이 바람직하다. 이처럼 기판(10)을 기판 홀더(20)와 분리하여 예열하는 것은 상대적으로 저온 공정인 예열 공정에서는 기판(10)이 기판 홀더(20) 상에 안착된 상태로 예열될 필요가 없는 점을 고려하여 공정의 효율성을 향상시키기 위함이다.
다만, 기판(10)의 예열이 완료된 경우에 기판(10)은 기판 처리부(400)로 이송되어 처리되게 되는데, 이때에는 기판(10)을 기판 홀더(20)에 안착시켜 기판 처리부(400)로 이송시키는 것이 바람직하다. 기판 처리부(400)에서는 예열 온도 보다 높은 온도에서 기판(10)이 처리되게 되므로 기판(10)의 변형을 방지하기 위한 기판 홀더(20)의 사용이 필수적으로 요구되기 때문이다. 기판(10)을 기판 홀더(20)에 안착시켜 이송하기 위해서, 후술하는 기판 이송부(300)가 기판 홀더(20)의 하측에서 기판 홀더(20)를 기판 지지핀(230)의 높이 보다 높게 들어올려 기판 홀더(20) 상에 기판(10)을 안착시킨 후에 기판(10)을 이송하는 방법이 이용될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 예열부와 냉각부의 구성을 나타내는 도면이다.
도 3에 도시된 바와 같이. 본 발명에서는 예열부(200)와 후술하는 냉각부(500)가 수직으로 적층되어 일체로 배치된다. 이때, 예열부(200)는 냉각부(500)의 상측에 배치되는 것이 바람직하다. 예열부(200)와 냉각부(500)가 일체로 배치됨에 따라 발생될 수 있는 특징적인 구성에 관해서는 후술하도록 하겠다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치(1)는 인덱스 이송부(110)와 기판 이송부(300)를 포함하여 구성될 수 있다.
인덱스 이송부(110)는 기판(10)이 기판 홀더(20)에 안착되지 아니한 상태에서의 이송을 수행할 수 있다. 이러한 이송은 기판 카세트(100), 예열부(200), 냉각부(500) 사이의 이송을 의미할 수 있다. 이를 테면, 인덱스 이송부(110)는 기판 카세트(100)에서 냉각부(500)로의 이송, 냉각부(500)에서 예열부(200)로의 이송, 예열부(200)에서 냉각부(500)로의 이송을 수행할 수 있다.
다음으로, 기판 이송부(300)는 기판(10)이 기판 홀더(20)에 안착된 상태에서의 이송을 수행할 수 있다. 이러한 이송은 기판 처리부(400)와 예열부(200) 사이의 이송을 의미할 수 있다. 이를 테면, 기판 이송부(300)는 기판 처리부(400)에서 예열부(200)로의 이송, 예열부(200)에서 기판 처리부(400)로의 이송을 수행할 수 있다.
인덱스 이송부(110) 및 기판 이송부(300)는 상하 및 좌우 방향으로 이동 가능한 로봇 암을 포함하여 구성됨으로써 이송 동작을 원활하게 수행할 수 있다. 이를 위하여, 공지의 기판 트랜스퍼 로봇 암의 구성 원리가 인덱스 이송부(110) 및 기판 이송부(300)에 채용될 수 있을 것이다.
도 1을 다시 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치(1)는 기판 처리부(400)를 포함하여 구성될 수 있다. 기판 처리부(400)는 기판(10)의 처리 공정의 목적에 부합하는 대로 기판(10)을 처리하는 기능을 수행할 수 있다. 이를 테면, 기판 처리부(400)는 기판(10)을 플라즈마 처리하여 기판(10)의 표면 상태를 개질하거나, 기판(10) 상에 소정의 물질을 증착하거나 열처리할 수 있다. 다만, 이하에서는 설명의 편의를 위하여, 기판 처리부(400)가 기판(10)을 예열 온도보다 높은 온도로 열처리하는 장치인 것으로 상정하고 설명한다.
또한, 기판 처리부(400)는 한번에 하나의 기판(10)을 처리하는 매엽식으로 구성될 수도 있으나, 바람직하게는 보트(450)를 포함하여 구성됨으로써 한번에 복수개의 기판(10)을 처리하는 배치식으로 구성될 수 있다. 이러한 의미에서, 이하의 설명에서는 본 발명의 기판 처리부(400)가 배치식인 것으로 상정하고 기술하도록 하겠다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 예열부의 지지대에 설치된 기판 지지핀과 기판 홀더 지지핀의 구성을 나타내는 단면도이고, 도 5는 도 4의 지지대 상에서 기판 홀더가 기판 지지핀을 가압하는 작동 상태도이다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 기판 지지핀(230)은 기판 홀더 지지핀(240)에 탄력적으로 삽입 가능하게 설치된다. 기판 홀더(20)가 기판 지지핀(230)을 통과하여 기판 홀더 지지핀(240) 상에 배치될 때, 기판 홀더(20)의 관통홀(21)을 기판 지지핀(230)이 통과하지 못하는 경우, 기판 지지핀(230)은 기판 홀더(20)에 의해 가압되어 기판 홀더 지지핀(240)의 내부로 삽입되어 들어간다.
보다 구체적으로, 기판(10)이 안착된 기판 홀더(20)가 예열부(200)로 이송될 때, 기판 홀더(20)의 관통홀(21)과 기판 지지핀(230)의 얼라인이 맞는 경우, 기판 지지핀(230)이 기판 홀더(20)의 관통홀(21)을 통과하여 기판(10)을 지지하고, 기판 홀더 지지핀(240)은 기판 홀더(20)를 지지하게 된다.
그러나, 이송 과정 중에 진동이나 외부 간섭 등에 의해 기판 홀더(20)의 관통홀(21)과 기판 지지핀(230)의 얼라인이 맞지 않는 경우, 다수의 기판 지지핀(230) 중 일부 또는 전부가 기판 홀더(20)와 접촉할 수 있다. 이때, 기판 홀더(20)와 접촉하는 기판 지지핀(230)은 기판 홀더(20)에 의해 가압되어 그대로 기판 홀더 지지핀(240)의 내부로 삽입될 수 있다. 이렇게 되면, 위의 얼라인이 맞지 않는 경우가 발생하더라도 기판 홀더(20)는 평형을 유지하면서 하강하여 기판 홀더 지지핀(240) 상에 지지될 수 있다.
또한, 도 4를 참조하면, 기판 지지핀(230)의 하단에는 기판 홀더 지지핀(240)의 내부에 이동 가능하게 삽입되는 지지판(241)이 결합된다. 기판 홀더 지지핀(240)은 관체로서 기판 지지핀(230)이 통과하는 가이드 홀(245)이 상면부에 형성되며, 기판 홀더 지지핀(240)의 내부에는 지지판(241)을 지지하는 코일 스프링(242)이 설치된다. 이와 같은 구조에 의해 기판 지지핀(230)은 코일 스프링(242)을 압축하면서 기판 홀더 지지핀(240)의 내부로 삽입될 수 있다.
지지판(241)은 기판 홀더 지지핀(240)의 내벽에 접촉하거나 근접하여 슬라이드될 수 있는 형상이 될 수 있다. 코일 스프링(242)은 지지판(241)의 저면을 충분히 지지할 수 있고, 기판 홀더 지지핀(240)의 내벽에 의해 지지될 수 있는 폭을 가지는 것이 바람직하다. 별도로 도시하지는 않았으나, 기판 지지핀(230)의 하단에는 지지판(241)과 코일 스프링(242)을 대체할 수 있는 기능이 있는 탄성체가 구비될 수 있다. 상기 탄성체로는 기공이 있는 스폰지나 고무 또는 합성수지를 채택할 수 있다. 다만, 상기 탄성체는 코일 스프링(242)과 같이 기판 지지핀(230)이 기판 홀더 지지핀(240)의 내부로 삽입될 수 있는 변위를 제공해야 한다.
기판 지지핀(230)의 하방에는 기판 지지핀(230)이 기판 홀더 지지핀(240)의 내부로 삽입된 상태를 감지하는 센서(243)가 설치된다. 일 예로, 도 4에 도시된 바와 같이, 센서(243)는 기판 홀더 지지핀(240)이 설치된 지지대(235)의 저면에 설치가 가능하다. 센서(243)는 기판 지지핀(230)의 하부에서 기계적인 변위를 제공하는 이동핀(244)을 감지하며, 기판 지지핀(230)이 기판 홀더 지지핀(240)의 내부로 삽입된 상태를 감지할 수 있다. 이때, 센서(243)는 이동핀(244)이 근접한 경우를 감지하는 근접 센서가 될 수 있다. 센서(243)와 이동핀(244)은 기계적으로 접촉하여 내부 스위치를 작동시키는 구조나 발광소자가 있는 비접촉 구조로도 제공될 수 있다.
또한, 도 4및 도 5를 참조하면, 센서(243)는 기판 지지핀(230)의 삽입된 상태를 감지하여 기판(10)과 기판 홀더(20)의 얼라인 작동을 정지시키는 제어부(245)에 연결되며, 제어부(245)는 알람 기능을 수행할 수 있다. 제어부(245)는 기판 처리 장치(1) 전체의 작동을 제어하는 메인 제어부의 일부에 해당될 수 있으며, 센서(243)에 대해서 별도로 구성되어 예열부(200)의 외측에 설치될 수도 있다.
제어부(245)는 아날로그적으로 디지털적으로 모두 가능하여, 컴팩트한 구조를 제공하고, 설치와 작동의 유연성을 높이기 위해 프로그래밍이 가능한 마이크로컨트롤러를 사용할 수 있다.
또한, 제어부(245)는 네트워크적으로 외부에 설치되어 장비의 상태를 감시하고, 작동과 정비를 수행할 수 있는 범용 컴퓨터가 될 수 있다.
제어부(245)의 알람 기능은 기판 지지핀(230)이 기판 홀더(20)의 관통홀(21)을 통과하지 못하고 기판 홀더(20)에 의해 기판 지지핀(230)이 압력을 받은 상태를 알리는 기능이다. 알람 기능은 연동하는 표시 수단에 의해 기판 처리 장치(1)의 작업 오류를 알리는 수단이다. 상기 표시 수단은 청각적으로 부저, 스피커, 기계적인 타격음, 또는 시각적으로 발광체를 사용할 수 있다. 알람 기능의 알람 표시는 네트워크 상에 연결된 원거리의 작업자에게도 제공될 수 있다.
이와 같이, 예열부(200)에서 기판(10)과 기판 홀더(20)의 분리 과정에서 기판 홀더(20)의 관통홀(21)과 기판 지지핀(230)의 얼라인이 맞지 않은 경우에도, 기판 홀더(20)에 의하여 기판 지지핀(230)이 기판 홀더 지지핀(240)의 내부로 탄력적으로 삽입될 수 있다. 그 결과 이동핀(244)에 의해 센서(243)가 작동하여 상기 분리 과정을 바로 중지시켜서 기판(10) 및/또는 기판 홀더(20)가 기판 지지핀(230)에 걸려서 평형을 유지하지 못함으로써 발생할 수 있는 기판(10) 및/또는 기판 홀더(20)의 파손을 미연에 방지할 수 있다.
이는 기판 처리부(400)에서 기판 처리가 완료된 후 예열부(200)로 이송되어 기판(10)과 기판 홀더(20)가 분리되는 과정 중에 기판(10) 및/또는 기판 홀더의 이동상의 안정성을 확보할 수 있고, 이러한 이동 안정성이 확보되지 않을 때 자칫 야기될 수 있는 대형 안전사고를 미연에 방지할 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리부의 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리부(400)는 기판(10) 처리 공간을 제공하는 복수개의 기판 처리 챔버를 포함하여 구성될 수 있다. 보다 구체적으로 기판 처리부(400)는 제1 기판 처리 챔버(410) 및 제1 기판 처리 챔버(410)와 독립적으로 배치되는 제2 기판 처리 챔버(420)로 구성될 수 있다.
도 6을 더 참조하면, 제1 기판 처리 챔버(410) 및 제2 기판 처리 챔버(420)는 수직으로 적층되어 있음을 확인할 수 있다. 또한, 제1 기판 처리 챔버(410) 및 제2 기판 처리 챔버(420)는 각각 챔버를 지지하는 챔버 프레임(430)에 의하여 지지되고 있음을 확인할 수 있다. 이와 같이, 본 발명에서는 하나의 기판 처리부(400)가 복수의 기판 처리 챔버를 포함하여 구성될 수 있으므로, 한번에 보다 많은 수의 기판(10)을 처리할 수 있게 되어 기판(10)의 처리 공정의 생산성을 향상시킬 수 있게 된다.
제1 기판 처리 챔버(410)와 제2 기판 처리 챔버(420)는 실질적으로 동일하게 구성될 수 있다. 이러한 의미에서 이하에서는 제1 기판 처리 챔버(410)의 구성요소에 대하여만 설명하고, 이러한 제1 기판 처리 챔버(410)의 구성요소가 제2 기판 처리 챔버(420)에 동일하게 적용되는 것으로 간주한다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 기판 처리 챔버(410)의 구성을 나타내는 도면이다. 이러한 제1 기판 처리 챔버(410)는 기판(10)을 처리하기 위한 공간을 제공하는 기능을 수행할 수 있다. 예열 챔버(210)(도 2 참조)와 유사하게, 제1 기판 처리 챔버(410)의 일측에는 제1 기판 처리 챔버(410)에 기판(10)을 로딩 및 언로딩하기 위한 도어(미도시)가 설치될 수 있다. 제1 기판 처리 챔버(410)의 재질은 특별하게 제한되지 아니하며, 석영 유리 또는 일반적인 SUS 등이 사용될 수 있다.
도 7을 더 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 기판 처리 챔버(410)는 기판 처리 히터(440)를 포함하여 구성될 수 있다. 기판 처리 히터(440)는 제1 기판 처리 챔버(410)의 내부 또는 외부에 설치되어 기판(10)을 소정의 온도에서 열처리하는 기능을 수행할 수 있다.
도 7에 도시된 바와 같이, 기판 처리 히터(440)는 복수개의 메인 히터 유닛(442)으로 구성되어 기판(10)의 적층 방향을 따라 일정 간격을 가지면서 배치될 수 있다. 이때, 기판(10)은 복수개의 메인 히터 유닛(442) 사이에 배치될 수 있다. 기판(10)은 메인 히터 유닛(442) 사이의 중앙에 배치되는 것이 바람직하다. 이에 따라, 기판(10)은 각 기판(10)에 대응하는 상측과 하측의 메인 히터 유닛(442)에 의해 가열되어 열처리될 수 있다.
이러한 경우, 메인 히터 유닛(442)은 기판(10)의 단변 방향과 평행하게 일정한 간격을 가지는 복수개의 단위 메인 히터(444)로 구성될 수 있다. 이러한 단위 메인 히터(444)는 길이가 긴 봉형의 히터로서 석영관 내부에 발열체가 삽입되어 있고 양단에 설치된 단자를 통하여 외부의 전원을 인가 받아 열을 발생시키는 단위체일 수 있다. 또한, 기판(10)과 메인 히터 유닛(442) 사이는, 제1 기판 처리 챔버(410)에서 기판 홀더(20)에 안착된 기판(10)을 로딩할 때, 기판 이송부(300)의 거동에 방해가 되지 않을 정도로 이격되어 있는 것이 바람직할 것이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 기판 처리 챔버의 보트의 구성을 나타내는 사시도이다.
도 8을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 기판 처리 챔버(410)(도 7 참조)는 보트(450)를 포함하여 구성될 수 있다. 보트(450)는 제1 기판 처리 챔버(410)의 내부에 설치되어 제1 기판 처리 챔버(410)로 로딩된 기판(10)을 지지하는 기능을 수행할 수 있다. 보트(450)는 기판(10)의 장변측을 지지하도록 설치되는 것이 바람직하다.
본 실시예에서 보트(450)는 기판(10)의 양 장변측에 3 곳씩 기판(10) 하나당 모두 6 곳을 지지하는 형태로 되어 있으나, 이러한 보트(450)의 형태는 기판(10)의 안정적인 지지를 위하여 기판(10)의 크기에 따라 다양하게 변경될 수 있다. 또한, 도 8에는 보트(450)에 기판(10)이 세 개가 로딩되는 것으로 도시되어 있으나, 보트(450)에 로딩되는 기판(10)의 개수는 특별하게 한정되지 아니하며 본 발명이 이용되는 목적에 따라 다양하게 변경될 수 있다. 한편, 보트(450)의 재질은 석영인 것이 바람직하다.
도 8을 더 참조하면, 기판(10)은 기판 홀더(20)에 안착된 상태로 보트(450)에 로딩되는 것이 바람직하다. 이는 상술한 바와 같이 높은 온도로 기판(10)을 가열함에 따라 발생할 수 있는 기판(10)의 변형을 방지하기 위함이다. 이를 위하여, 기판 이송부(300)에 의하여 기판(10)이 기판 홀더(20)에 안착된 상태로 기판 처리부(400)로 이송될 수 있음은 앞서 설명한 바와 같다.
도 8을 더 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 기판 처리 챔버(410)는 복수개의 기판 처리 가스 공급부(460)를 포함하여 구성될 수 있다. 기판 처리 가스 공급부(460)는 열처리 분위기를 조성하기 위한 기판(10)의 처리 가스를 제1 기판 처리 챔버(410) 내부에 공급하는 기능을 수행한다.
도 8에 도시된 바와 같이, 기판 처리 가스 공급부(460)는 기판(10)의 처리 가스를 배출하는 가스 구멍(462)이 복수개로 형성된 봉 형태로 구성될 수 있다. 기판 처리 가스 공급부(460)는 기판(10)의 장변측에 설치하는 것이 바람직하다. 기판(10)의 처리 가스로는 Ar, Ne, He, N2 등과 같은 불활성 가스를 사용할 수 있다. 기판 처리 가스 공급부(460)의 반대편에는 제1 기판 처리 챔버(410) 내의 기판(10)의 처리 가스를 제1 기판 처리 챔버(410) 외부로 배출하는 기판 처리 가스 배출부(미도시)가 설치될 수 있다. 상기 기판 처리 가스 배출부는 기판 처리 가스 공급부(460)와 유사하게 열처리 가스를 흡입하는 가스 구멍(미도시)이 복수개로 형성된 봉 형태로 구성될 수 있다.
한편, 도 1을 다시 참조하면, 본 발명의 기판 처리 장치(1)는 복수개의 기판 처리부(400)를 포함하여 구성되는 것이 바람직하다. 즉, 동일한 구성을 가지는 기판 처리부(400)가 기판 이송부(300) 주위에 복수개로 배치되는 것이 바람직하다. 이러한 구성에 의하여, 한번에 보다 많은 수의 기판(10)을 처리할 수 있게 되므로 기판(10)의 처리 공정의 생산성은 향상될 수 있게 된다. 또한, 하나의 기판 처리부(400)를 유지 보수하는 경우에도 다른 기판 처리부(400)를 가동함으로써 계속적으로 기판(10)의 처리 공정을 수행할 수 있게 된다.
전술한 바와 같이, 기판(10)이 기판 홀더(20)에 안착된 상태로 처리될 수 있다. 이러한 경우, 기판(10)의 처리가 완료되면 기판(10)은 기판 홀더(20)와 함께 다시 예열부(200)로 이송되는 것이 바람직하다. 이렇게 예열부(200)로 이송된 기판(10)과 기판 홀더(20)는 다시 분리될 수 있다.
보다 구체적으로, 기판(10)은 기판 지지핀(230)에 의하여 지지되고 기판 홀더(20)는 기판 지지핀(230)이 관통된 상태에서 기판 홀더 지지핀(240)에 의하여 지지됨으로써, 기판(10)과 기판 홀더(20)는 분리될 수 있다. 즉, 도 2에 도시된 바와 같은 형태로 기판(10)과 기판 홀더(20)는 다시 분리될 수 있다.
기판(10)과 기판 홀더(20)가 분리된 이후에는 인덱스 이송부(110)에 의하여 기판(10)만이 후술하는 냉각부(500)로 이송되는 것이 바람직하다. 이에 따라, 예열부(200)에서는 기판 홀더(20)만이 기판 홀더 지지핀(240)에 의하여 지지되게 된다. 이후에는, 새로운 기판(10)이 예열부(200)로 다시 로딩되어 기판 지지핀(230)에 의하여 지지되어 기판 홀더(20)와 분리된 상태로 예열될 수 있다.
다음으로, 도 1을 다시 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치(1)는 냉각부(500)를 포함하여 구성될 수 있다. 냉각부(500)는 기판 처리부(400)에서 기판(10) 처리된 기판(10)을 냉각하는 기능을 수행할 수 있다. 냉각부(500)에서 기판(10)을 냉각하는 방식은 특별하게 한정되지 아니한다. 따라서, 수냉식 또는 공냉식을 포함한 공지의 여러 가지 냉각 원리가 본 발명의 냉각부(500)에 채용될 수 있다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각부(500)의 구성을 나타내는 도면이다.
도 3과 도 9를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각부(500)는 기본적으로 냉각 프레임(510)을 포함하여 구성된다. 냉각 프레임(510)의 내부로는 기판(10)의 신속한 냉각을 위하여 냉각수가 흐를 수 있다. 또한, 도시되지는 않았지만, 냉각 프레임(510)의 일측에는 기판(10)으로 냉각 가스를 분사하는 냉각팬(미도시)이 설치될 수 있다.
도 9를 더 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각부(500)는 트레이(520)를 포함하여 구성될 수 있다. 트레이(520)는 기판(10)의 냉각이 이루어지는 동안 복수개의 기판(10)을 지지하는 기능을 수행할 수 있다.
도 9를 더 참조하면, 하나의 기판(10)이 제1 지지핀 세트(530)에 의하여 지지되고 있는 것을 확인할 수 있다. 여기서, 제1 지지핀 세트(530)는 하나의 기판(10)을 지지하기 위하여 트레이(520)에 설치되는 복수개의 제1 지지핀(532)을 의미할 수 있다. 즉, 하나의 기판(10)은 복수개의 제1 지지핀(532)으로 구성되는 제1 지지핀 세트(530)에 의하여 지지되어 냉각될 수 있다.
도 9에 도시된 바와 같이, 제1 지지핀 세트(530)의 제1 지지핀(532)은 트레이(520)의 내측을 향하여 서로 대향하며 형성되는 로드(522) 및 로드(522)와 일정한 간격을 가지며 로드(522)의 하측에 배치되는 플레이트(524)에 설치될 수 있다. 한편, 도 9에는 하나의 제1 지지핀 세트(530)가 4 개의 제1 지지핀(532)으로 구성되는 것으로 도시되어 있으나 반드시 이에 한정되지는 아니한다.
또한, 도 9에 도시된 바와 같이, 제1 지지핀 세트(530)는 복수개인 것이 바람직하다. 다시 말하여, 본 발명의 냉각부(500)는 제1 지지핀 세트(530)를 복수개로 구비하여 복수개의 기판(10)을 한번에 냉각할 수 있다. 도 9의 냉각부(500)는 제1 지지핀 세트(530)를 6개 구비하고 있으므로, 한번에 6개의 기판(10)을 냉각할 수 있다. 그러나, 냉각부(500)에 구비되는 제1 지지핀(532)의 개수는 특별하게 한정되지 아니하며, 본 발명이 이용되는 목적에 따라 다양하게 변경될 수 있다.
한편, 예열부(200)에서 예열될 기판(10)은 냉각부(500)를 거쳐서 예열부(200)로 이송될 수 있다. 보다 구체적으로, 인덱스 이송부(110)는 기판 카세트(100)에서 예열 공정이 수행될 새로운 기판(10)을 취출하여 냉각부(500)로 먼저 이송시키고, 이렇게 이송된 새로운 기판(10)을 냉각부(500)에 잠시 대기 시켰다가 예열부(200)로 이송시킬 수 있다.
여기서, 냉각부(500)에 예열될 새로운 기판(10)을 잠시 대기시켜 두는 이유는, 처리가 완료된 기판(10)이 예열부(200)에서 기판 홀더(20)와 분리되어 냉각부(500)로 이송됨에 따라 예열부(200)에 기판 홀더(20)만이 존재하게 되는 시기를 기다리는 것이다. 다시 말하여, 예열부(200)에서 기판(10)과 기판 홀더(20)가 분리된 후에 기판(10)만이 언로딩되는 시기를 기다리는 것이다.
예열부(200)에서 기판(10)만이 언로딩되는 경우에 예열부(200)에는 기판 홀더(20)만 남게 되므로, 이때에 새로운 기판(10)을 예열부(200)로 이송시킬 수 있다. 이와 같은 경우, 고온의 공정에서만 이용되는 기판 홀더(20)를 불필요하게 냉각시키지 않고, 가열된 상태에서 재사용할 수 있으므로, 기판(10)의 처리 공정의 효율성을 향상시킬 수 있게 된다.
이처럼, 냉각부(500)에 새로운 기판(10)을 잠시 대기시켜 두기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각부(500)는 제2 지지핀 세트(540)를 포함하여 구성될 수 있다. 여기서 제2 지지핀 세트(540)는 하나의 새로운 기판(10), 즉 예열부(200)에서 예열될 기판(10)을 지지하기 위하여 트레이(520)에 설치되는 복수개의 제2 지지핀(542)을 의미할 수 있다.
도 9에 도시된 바와 같이, 제2 지지핀 세트(540)는 트레이(520)의 상측에 설치되어 새로운 기판(10)을 지지하는 기능을 수행할 수 있다. 새로운 기판(10)은 제2 지지핀(542)에 의하여 잠시 지지되었다가 예열부(200)에 기판 홀더(20)만이 남게 될 때에 예열부(200)로 이송될 수 있을 것이다.
제1 지지핀 세트(530)와는 달리 냉각부(500)에 포함되는 제2 지지핀 세트(540)는 하나인 것이 바람직하다. 또한, 제2 지지핀 세트(540)에 포함되는 제2 지지핀(542)의 개수는 특별하게 한정되지 아니하며, 본 발명이 이용되는 목적에 따라 다양하게 설정될 수 있다.
본 발명의 예열부(200)와 냉각부(500)가 수직으로 적층되어 일체로 배치될 수 있음에 대해서 설명한 바 있다. 도 3에서는 이처럼 예열부(200)와 냉각부(500)가 수직으로 적층되어 일체로 배치되는 구성을 도시하고 있다. 이러한 경우, 도 3에 도시된 바와 같이, 예열부(200)가 냉각부(500)의 상측에 위치하는 것이 바람직하나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니고 냉각부(500)가 예열부(200)의 상측에 위치할 수도 있다.
본 발명에서는 예열부(200)와 냉각부(500)가 수직으로 적층되어 일체로 배치됨에 따라, 인덱스 이송부(110)가 예열부(200)에서 냉각부(500)로, 냉각부(500)에서 예열부(200)로 신속하게 기판(10)을 이송할 수 있게 되므로, 앞서 설명된 이송 과정을 더욱 원활하게 수행할 수 있게 되며, 결과적으로 기판(10)의 처리 공정의 생산성을 더욱 향상시킬 수 있게 된다.
한편, 기판 처리부(400)가 동작하지 아니하는 경우에는 본 발명의 냉각부(500)에는 복수개의 기판 홀더(20)가 보관될 수 있다. 여기서 기판 처리부(400)가 동작하지 아니하는 경우는 복수개의 기판 처리부(400) 중, 하나의 기판 처리부(400)에 이상이 발생하고, 이상이 발생한 기판 처리부(400)의 유지 보수를 수행하는 경우를 포함한다.
이때, 기판 홀더(20)는 트레이(520)의 로드(522)에 의하여 지지되면서 보관될 수 있다. 즉, 본 발명의 기판 홀더(20)에는 제1 지지핀(532)이 관통될 수 있도록 관통홀(21)이 형성되어 있으므로, 기판 홀더(20)는 플레이트(524)에 설치된 제1 지지핀(532)을 관통한 상태에서 로드(522)에 의하여 지지되면서 보관될 수 있다. 이에 따라, 기판 홀더(20)를 냉각부(500)에 보관한다 하더라도 냉각부(500)를 가동시켜 기판(10)을 냉각시키는 데는 아무런 지장이 없게 되므로, 냉각부(500)의 공간 활용을 극대화할 수 있게 된다.
이하에서는 복수개의 기판 홀더(20)가 냉각부(500)에 보관되는 일례에 관하여 설명한다.
먼저, 복수개의 기판 처리부(400) 중에 하나의 기판 처리부(400)에 이상이 발생하였다고 가정하자. 이러한 경우, 이상이 발생한 기판 처리부(400)에 이용되는 복수개의 기판 홀더(20)는 냉각부(500)에 보관될 수 있다. 보다 구체적으로, 상술한 바와 같이 복수개의 기판 홀더(20)는 플레이트(524)에 설치된 제1 지지핀(532)을 관통한 상태에서 로드(522)에 의하여 지지되면서 보관될 수 있다. 이러한 상태에서 이상이 발생하지 않은 나머지 기판 처리부(400)는 계속적으로 기판(10)을 처리하고, 처리된 기판(10)은 냉각부(500)에 보관되어 있는 기판 홀더(20)에 아무런 영향을 미치지 아니하면서 냉각부(500)에서 냉각될 수 있다.
본 발명은 상술한 바와 같이 바람직한 실시예를 도시하여 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.

Claims (24)

  1. 기판을 예열하는 예열부;
    상기 기판을 이송하는 이송부;
    상기 기판을 기판 처리하는 기판 처리부; 및
    처리된 상기 기판을 냉각하는 냉각부를 포함하며,
    상기 예열부와 상기 냉각부는 수직으로 적층되어 일체로 배치되는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 예열부는 상기 냉각부의 상측에 배치되는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 예열부는 예열 챔버, 상기 예열 챔버의 내부에 설치되어 상기 기판을 지지하는 기판 지지핀, 상기 예열 챔버의 내부에 설치되며 상기 기판이 지지되는 기판 홀더를 지지하는 기판 홀더 지지핀을 포함하고,
    상기 기판 홀더에는 상기 기판 지지핀이 관통하는 관통 홀이 형성되는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 기판은 상기 예열부에서 상기 기판 홀더와 분리된 상태로 예열되는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 예열부에서 예열된 상기 기판은 상기 기판 홀더에 안착된 상태로 상기 기판 처리부로 이송되는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 기판 처리부는 상호 독립적으로 배치된 제1 기판 처리 챔버와 제2 기판 처리 챔버를 포함하고,
    상기 제1 기판 처리 챔버와 상기 제2 기판 처리 챔버는 수직으로 적층되어 배치되는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 기판 처리부는 복수개인 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  8. 제3항에 있어서,
    상기 기판은 상기 기판 처리부에서 상기 기판 홀더에 안착된 상태로 처리되는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 기판 처리부에서 처리가 완료된 상기 기판은 상기 기판 홀더에 안착된 상태로 상기 예열부로 이송되는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 기판은 상기 예열부에서 상기 기판 홀더와 분리되어 상기 냉각부로 이송되는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 예열부에서 예열되는 상기 기판은 상기 냉각부를 거쳐서 상기 예열부로 이송되는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 냉각부는,
    상기 기판 처리부에서 처리된 상기 기판을 지지하는 복수개의 제1 지지핀으로 구성된 제1 지지핀 세트; 및
    상기 예열부에서 예열되는 상기 기판을 지지하는 복수개의 제2 지지핀으로 구성된 제2 지지핀 세트를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 제1 지지핀 세트는 복수개인 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 제2 지지핀 세트는 하나이며, 상기 제1 지지핀 세트 보다 상측에 위치하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 기판 처리부가 동작하지 아니하는 경우 상기 냉각부에는 복수개의 기판 홀더가 보관되는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  16. 기판을 예열하는 예열부, 상기 기판을 이송하는 이송부, 상기 기판을 처리하는 기판 처리부, 및 처리된 상기 기판을 냉각하는 냉각부를 포함하며,
    상기 예열부는 예열 챔버, 상기 예열 챔버의 내부에 설치되어 상기 기판을 지지하는 기판 지지핀, 상기 예열 챔버의 내부에 설치되며 상기 기판이 지지되는 기판 홀더를 지지하는 기판 홀더 지지핀을 포함하고,
    상기 기판 홀더에는 상기 기판 지지핀이 관통하는 관통 홀이 형성되며,
    상기 기판 지지핀은 상기 기판 홀더 지지핀에 탄력적으로 삽입 가능하게 설치된 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 기판 지지핀의 하단에는 상기 기판 홀더 지지핀의 내부에 이동 가능하게 삽입되는 지지판이 결합되고,
    상기 기판 홀더 지지핀은 관체로서 상기 기판 지지핀이 통과하는 가이드 홀이 상면부에 형성되며,
    상기 기판 홀더 지지핀의 내부에는 상기 지지판을 지지하는 코일 스프링이 설치되는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  18. 제16항에 있어서,
    상기 기판 지지핀의 일측에는 상기 기판 지지핀이 상기 기판 홀더 지지핀의 내부로 삽입된 상태를 감지하는 센서가 설치되는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 센서는 상기 기판 지지핀의 삽입된 상태를 감지하여 상기 기판과 상기 기판 홀더의 얼라인 작동을 정지시키는 제어부에 연결되는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 제어부는 알람 기능을 수행하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  21. 제16항에 있어서,
    상기 기판 처리부는 상호 독립적으로 배치된 제1 기판 처리 챔버 및 제2 기판 처리 챔버를 포함하며,
    상기 제1 기판 처리 챔버와 상기 제2 기판 처리 챔버는 수직으로 적층되어 배치되는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  22. 제16항에 있어서,
    상기 냉각부는 상기 기판 처리부에서 처리된 상기 기판을 지지하는 복수개의 제1 지지핀으로 구성된 제1 지지핀 세트; 및
    상기 예열부에서 예열되는 상기 기판을 지지하는 복수개의 제2 지지핀으로 구성된 제2 지지핀 세트를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  23. 제22항에 있어서,
    상기 제1 지지핀 세트는 복수개인 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  24. 제22항에 있어서,
    상기 제2 지지핀 세트는 하나이며, 상기 제1 지지핀 세트 보다 상측에 위치하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
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