WO2017217816A1 - 기판처리장치 - Google Patents

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정재욱
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    • H01L21/6773—Conveying cassettes, containers or carriers

Definitions

  • the present invention relates to a substrate processing apparatus for performing a substrate treatment while transferring a carrier on which a substrate is mounted in a vertical state in a process chamber.
  • the substrate transfer apparatus includes a carrier on which the substrate is largely mounted, and a driving unit for transferring the carrier.
  • the conventional driving unit includes a plurality of driving rollers, and the carrier is transferred in the substrate transfer direction through the rotation of the driving rollers.
  • the size of the substrate is increasing in size to improve productivity, and correspondingly, as the size and weight of the carrier increase, the load applied to the driving roller supporting the carrier and the inertia generated during the carrier transfer process increase. In this case, slip occurs between the lower end of the carrier and the driving roller.
  • the magnetic guide is installed in the chamber to prevent the particles from being deposited on the substrate of the carrier and reduce the contact area of the carrier, and permanent magnets (Nd-Fe-B magnets, etc.) are placed on the carrier to repulse the magnets.
  • permanent magnets Nd-Fe-B magnets, etc.
  • the operating temperature of the permanent magnet coupled to the carrier is almost 100 °C or less, compared to the limit of the interior of the chamber according to the process is a high temperature state of 250 °C or more if the process must be performed for a long time.
  • the efficiency of permanent magnets is drastically reduced, and thus maintenance should be performed such as malfunction or replacement of permanent magnets.
  • the present invention provides a substrate S by using a magnetic material instead of a permanent magnet as a substrate processing apparatus for transferring the carrier 100 on which the substrate S is mounted in a vertical state in a process chamber.
  • An object of the present invention is to provide a substrate processing apparatus and a carrier capable of efficiently minimizing a contact area generated during transportation of a seated carrier 100 and stably maintaining a vertical state of the carrier 100.
  • the substrate transfer apparatus is a substrate processing apparatus for performing a substrate treatment while the carrier 100 on which the substrate (S) is seated is transferred in a vertical state in the process chamber 10
  • a linear movement guide part 300 installed in the process chamber 10 to support the lower portion of the carrier 100 so as to linearly move the carrier 100, and installed in the process chamber 10.
  • It includes a magnetic force generating unit 200 for maintaining the vertical state and the linear movable state of the carrier 100 in the process chamber by the magnetic force in a non-contact state with the magnetic reaction member 110 installed on the upper portion (100) It is characterized by.
  • the magnetic force reaction member 110 is preferably not magnetized as a material for the attraction or repulsive force to the magnetic force.
  • the magnetic reaction member 110 is preferably installed to protrude in the lateral direction of the carrier 100.
  • the magnetic force generating unit 200 is the first magnetic force generating member 211 and the first and the second magnetic force generating member is installed on the upper and lower sides of the magnetic reaction member 110 with the magnetic reaction member 110 therebetween It may include a second magnetic force generating member (212).
  • the first magnetic force generating member 211 and the second magnetic force generating member 212 preferably have different polarities at portions facing each other.
  • the carrier transport structure as described above is applicable to a substrate processing system for performing a substrate treatment as well as a substrate processing apparatus
  • the substrate processing system according to the present invention is a substrate (S) is seated
  • the carrier 100 linearly supports the lower part of the carrier 100 so as to be linearly movable.
  • the magnetic force reaction member 110 is preferably not magnetized as a material for the attraction or repulsive force to the magnetic force.
  • the magnetic reaction member 110 is preferably installed to protrude in the lateral direction of the carrier 100.
  • the magnetic force generating unit 200 is the first magnetic force generating member 211 and the first and the second magnetic force generating member is installed on the upper and lower sides of the magnetic reaction member 110 with the magnetic reaction member 110 therebetween It may include a second magnetic force generating member (212).
  • the first magnetic force generating member 211 and the second magnetic force generating member 212 preferably have different polarities at portions facing each other.
  • the present invention provides a substrate processing apparatus for transferring a carrier 100 on which a substrate S is seated in a vertical state in a process chamber, whereby the carrier 100 on which the substrate S is seated is vertical in a process chamber. It is transferred in the state and the substrate treatment is performed, thereby enabling a more stable substrate treatment.
  • the carrier can be stably supported and transported by using a non-magnetized magnetic material such as iron to support the vertical movement and linear movement of the carrier, without using permanent magnets that are susceptible to high temperatures in the transfer of carriers on which the substrate is seated. Do.
  • FIG. 1 is a side cross-sectional view showing a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a sectional view seen from II-II in FIG. 1;
  • FIG. 3 is an enlarged view illustrating an enlarged portion A of FIG. 1.
  • FIG. 1 is a side cross-sectional view showing a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a sectional view seen from the direction II-II in FIG. 1
  • FIG. 3 is an enlarged view of an A portion in FIG.
  • a substrate processing apparatus is a substrate processing apparatus for performing a substrate treatment while the carrier 100 on which the substrate (S) is seated in a vertical state in the process chamber 10, the process chamber
  • the linear movement guide part 300 installed in the 10 to support the lower portion of the carrier 100 so that the carrier 100 can be linearly moved, and the magnetic force installed in the process chamber 10 and installed on the upper part of the carrier 100.
  • It includes a magnetic force generating unit 200 for maintaining the vertical state and the linear movable state of the carrier 100 in the process chamber by the magnetic force in a non-contact state with the reaction member 110.
  • the substrate treating apparatus performs substrate treatment such as deposition and etching while the substrate S is transferred vertically, i.e., perpendicular to the horizontal plane.
  • the substrate S may include a carrier ( It is moved to the state seated at 100).
  • the substrate S may be handled in various ways depending on the type of substrate treatment such as a fixed state in the process chamber 10 or a reciprocating movement or a linear movement.
  • the substrate mounted on the carrier 100 may be treated after the mask M is adhered to the substrate S in order to fix the patterned substrate or to process the patterned substrate.
  • the carrier 100 is a component that is moved while fixing the substrate S and may have various structures according to the fixing structure of the substrate S. FIG.
  • the carrier 100 may include a main body 130 on which an electrostatic chuck (not shown) or the like is installed as a component for fixing the substrate S.
  • Electrostatic chuck is a component that is fixed by the electrostatic force when the carrier 100 transfers the substrate (S) is a component that generates power by receiving power from a DC power (not shown) or an external DC power installed in the carrier to be.
  • the conveying method of the carrier 100 may be any method as long as it can move the carrier in and out of the process chamber 10, such as a feed roller, magnetic levitation.
  • the process chamber 10 is provided with components for the transfer of the carrier 100 according to the transfer method of the carrier 100.
  • the process chamber 10 is a component that provides a processing environment for performing a process such as evaporation and evaporation, and thus may be variously configured according to the type and conditions of the process.
  • the process chamber 10 may be formed of a container in which one or more gates 11 and 12 through which the substrate S passes and form a predetermined internal space are formed.
  • the container may be provided with an exhaust means for maintaining a predetermined pressure to the inner space.
  • the process chamber 10 may be installed in a variety of configurations, such as shower head, evaporation source according to the process conditions, in this embodiment, the evaporation source 400 for heating and evaporating the deposition material to evaporate the deposition material on the substrate (S) This installed example is shown.
  • One or more evaporation sources 400 may be installed inside the process chamber 10 and may have any configuration as a component for heating and evaporating the deposition material to evaporate the deposition material with respect to the substrate S.
  • the evaporation source 400 is a component for evaporating a deposition material including at least one of an organic material, an inorganic material, and a metal material, and various embodiments are possible, including a crucible containing a deposition material and a heater for heating the crucible.
  • a corresponding component may be installed according to the substrate processing process such that a gas injection structure such as a source gas and a reaction gas is installed.
  • the substrate processing apparatus having the above configuration may perform substrate processing while the carrier 100 on which the substrate S is seated is transferred in a vertical state in the process chamber 10.
  • the linear movement guide part 300 is installed in the process chamber 10 to support the lower portion of the carrier 100 so that the carrier 100 can be linearly moved, and may have various structures.
  • the linear movement guide part 300 is coupled to at least one or more of the plurality of feed rollers 310 and the plurality of feed rollers 310 to support the lower, in particular the bottom of the carrier 100 It may include a drive motor 320 for rotating the feed roller 310.
  • the feed roller 310 is a component for moving the carrier 100 by rotation by being disposed along the movement path of the carrier 100 to support the lower end of the carrier 100 or a separate structure.
  • the gear structure is provided on the outer circumferential surface of the feed roller 310 for smooth movement of the carrier 100, and the gear structure corresponds to the gear structure of the feed roller 310 at a portion of the carrier 100 supported by the feed roller 310. It may be provided.
  • the drive motor 320 is a component that rotates and drives the feed roller 310 in combination with at least some of the feed rollers 310 so as to linearly move the supporting carrier 100.
  • the upper portion of the carrier 100 in particular the upper end is provided with a magnetic force reaction member 110 for the support by non-contact by the magnetic force generation unit 200 described later.
  • the magnetic force reaction member 110 is supported in a non-contact state by the magnetic force generated by the magnetic force generating unit 200 so that the linear moving guide unit 300 can support the carrier 100 in a vertical state together with the magnetic force generating unit 200. It is the component that makes it possible.
  • the magnetic reaction member 110 is preferably a material that is strong at high temperature and has a magnetic force or repulsive force acting on the magnetic force, but not magnetized to iron.
  • the magnetic reaction member 110 may be formed to include one or more magnetic materials such as SS421, SS430, and SS400.
  • the magnetic reaction member 110 is preferably installed to protrude in the lateral direction of the carrier 100 for stable support by the magnetic force generating unit 200.
  • the magnetic reaction member 110 is preferably installed to protrude in the direction in which the substrate S is seated, that is, in the lateral direction, on the carrier 100, that is, the body 130 on which the substrate S is seated.
  • the carrier 100 may further include a support part 120 protruding in the direction in which the substrate S is seated in the main body 130 and coupled to the magnetic reaction member 110.
  • the support part 120 is a component protruding in the direction in which the substrate S is seated in the main body 130 and coupled to the magnetic reaction member 110, and is integrated with the magnetic reaction member 110 or made of a separate material. Various configurations are possible.
  • the support part 120 may protrude upward from the upper end of the main body 130, and protrude in a direction in which the substrate S is seated from the first support part 121, and the magnetic reaction member 110 may be formed. It may include a second support portion 122 to be coupled.
  • the support 120 may have a material suitable for high temperature characteristics and process conditions.
  • the support 120 is preferable to use a lightweight material to reduce the total weight.
  • magnetic reaction member 110 has been described as a plurality of examples installed in the embodiment of Figure 1 may be configured in a variety of structures, such as integrally formed along the longitudinal direction of the carrier (100).
  • the magnetic force generating unit 200 is installed in the process chamber 10 and the vertical state and linear movement of the carrier 100 in the process chamber by the magnetic force in a non-contact state with the magnetic reaction member 110 installed on the upper portion of the carrier 100 Various constructions are possible as components that maintain a possible state.
  • the magnetic force generating unit 200 is the first magnetic force generating member 211 and the second magnetic force generating member 212 are installed on the upper and lower sides of the magnetic reaction member 110 with the magnetic reaction member 110 therebetween. ) May be included.
  • the first magnetic force generating member 211 and the second magnetic force generating member 212 are respectively installed on the upper and lower sides of the magnetic reaction member 110 to generate a magnetic force to act on the magnetic reaction member 110 in a non-contact state by
  • the carrier 100 to which the magnetic reaction member 110 is coupled is maintained in the vertical state and the linear movable state in the process chamber 10.
  • the first magnetic force generating member 211 and the second magnetic force generating member 212 is a member for acting on the magnetic force reaction member 110 by the magnetic force, as a component capable of generating a magnetic force, such as electromagnets, permanent magnets Various configurations are also possible.
  • first magnetic force generating member 211 and the second magnetic force generating member 212 preferably have different polarities at portions facing each other in order to maximize the attractive force effect on the magnetic reaction member 110.
  • first magnetic force generating member 211 and the second magnetic force generating member 212 may be divided into an upper side 211a and 212a and a lower side 211b and 212b, respectively, and a lower side 211b of the first magnetic force generating member 211.
  • the upper side 212a of the second magnetic force generating member 212 may be formed to have different poles.
  • first magnetic force generating member 211 and the second magnetic force generating member 212 may be installed at the magnetic force generating member supporting member 220 and may be installed at the upper side and the lower side of the magnetic reaction member 110, respectively.
  • the magnetic force generating member support member 220 is a component capable of supporting the first magnetic force generating member 211 and the second magnetic force generating member 212 on each of the upper and lower sides with the magnetic reaction member 110 interposed therebetween. Configuration is possible.
  • the magnetic force generating member support member 220 may further include cooling means for cooling the magnetic force generating member supporting member 220.
  • the cooling means may include one or more refrigerant pipes installed in the magnetic force generating member supporting member 220 and coolant flowing therein, and a cooling unit installed to cool the refrigerant in one or more refrigerant pipes installed therein.
  • the carrier 100 transfer structure in the substrate processing apparatus as described above performs substrate processing while the carrier 100 on which the substrate S is mounted, as well as the substrate processing apparatus, is transferred in a vertical state in the process chamber 10. It can also be applied to a substrate processing system.
  • the substrate processing system includes at least one process module, such as a substrate processing apparatus, a load lock module, an unlocked module, and the like, which perform introduction and discharge of a substrate into the process module, and transfer the substrate to each module.
  • the rail is installed, and the structure for transferring the carrier 100 on which the substrate is seated in the substrate processing system may have the structure as described above.
  • the substrate processing system is a substrate processing system for performing a substrate treatment while the carrier 100 on which the substrate (S) is seated in a vertical state in the process chamber 10, the carrier (100)
  • the linear moving guide part 300 and the magnetic force generating part 200 may be identical or similar in configuration except that they are installed in the process chamber.

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Abstract

본 발명은 기판(S)이 안착된 캐리어(100)가 공정챔버(10) 내에서 수직인 상태로 이송되면서 기판처리를 수행하는 기판처리장치에 있어서, 상기 공정챔버(10)에 설치되어 상기 캐리어(100)가 선형이동가능하게 상기 캐리어(100)의 하부를 지지하는 선형이동가이드부(300)와, 상기 공정챔버(10)에 설치되어 상기 캐리어(100)의 상부에 설치된 자력반응부재(110)와 비접촉상태로 자력에 의하여 상기 공정챔버 내에서 상기 캐리어(100)의 수직상태 및 선형이동가능상태를 유지시키는 자력발생부(200)를 포함하는 기판처리장치를 제공함으로써 기판(S)이 안착된 캐리어(100)의 이송시 발생되는 접촉면적을 효율적으로 최소화함과 아울러 캐리어(100)를 안정적으로 수직상태를 유지할 수 있다.

Description

기판처리장치
본 발명은 기판이 안착된 캐리어를 공정챔버 내에서 수직인 상태로 이송하면서 기판처리를 수행하는 기판처리장치에 관한 것이다.
반도체 제조용 웨이퍼, LCD 제조용 기판, OLED 제조용 기판 등을 제조하는 기판처리장치는 기판의 목적 및 종류에 따라 다양한 공정이 수행되며, 이러한 기판이송장치의 내부에는 복수의 기판을 순차적으로 이송시키기 위한 이송장치가 설치된다.
기판이송장치는 크게 기판이 안착되는 캐리어와, 이 캐리어를 이송시키는 구동부를 포함하는데, 종래의 구동부는 복수의 구동롤러를 포함하는 구성으로 구동롤러의 회전을 통해 캐리어는 기판이송 방향으로 이송시킨다.
최근, 기판의 크기는 생산성의 향상을 위해 대형화 추세에 있으며, 이에 대응하여 캐리어의 크기와 무게 또한 증가되면서, 캐리어를 지지하는 구동롤러에 가해지는 하중과 캐리어 이송과정에 발생하는 관성이 증가하게 되어, 캐리어의 하단과 구동롤러 간에 슬립이 발생하게 된다.
이 경우, 캐리어 위치의 정확한 제어가 어려울 뿐만 아니라, 캐리어 간에 충돌을 야기할 수 있어 챔버 내부의 파티클(particle) 발생 요인이 되고, 나아가 기판표면 처리 품질의 저하를 야기하는 문제가 있었다.
따라서 이렇게 발생된 파티클이 캐리어의 기판에 안착되는 것을 방지하고 캐리어의 접촉면적을 감소시키기 위하여 챔버에 마그네틱 가이드를 설치하고, 캐리어에 영구자석(Nd-Fe-B 자석 등)을 배치하여 자석 간의 척력에 의해서 캐리어의 수직을 유지하고 이송롤러를 이용하여 캐리어를 반송하도록 하여 캐리어의 상부를 비접촉식 방식으로 구성하는 방식이 사용되었다.
그런데 상기와 같이 자석을 위한 비접촉 가이드방식에서 캐리어에 결합된 영구자석의 동작온도가 대부분 100℃ 이하인 한계에 비해, 공정에 따라서 챔버의 내부는 250℃ 이상으로 고온상태이므로 장시간 공정을 수행해야 하는 경우 영구자석의 효율이 급격하게 감소되어 오작동 또는 영구자석의 교체 등 유지보수를 수행하여야 한다는 문제점이 있다.
본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여, 기판(S)이 안착된 캐리어(100)를 공정챔버 내에서 수직인 상태로 이송하기 위한 기판처리장치로서 영구자석이 아닌 자성체를 이용함으로써 기판(S)이 안착된 캐리어(100)의 이송시 발생되는 접촉면적을 효율적으로 최소화함과 아울러 캐리어(100)를 안정적으로 수직상태를 유지할 수 있는 기판처리장치 및 캐리어를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명에 따른 기판이송장치는 기판(S)이 안착된 캐리어(100)가 공정챔버(10) 내에서 수직인 상태로 이송되면서 기판처리를 수행하는 기판처리장치에 있어서, 상기 공정챔버(10)에 설치되어 상기 캐리어(100)가 선형이동가능하게 상기 캐리어(100)의 하부를 지지하는 선형이동가이드부(300)와, 상기 공정챔버(10)에 설치되어 상기 캐리어(100)의 상부에 설치된 자력반응부재(110)와 비접촉상태로 자력에 의하여 상기 공정챔버 내에서 상기 캐리어(100)의 수직상태 및 선형이동가능상태를 유지시키는 자력발생부(200)를 포함함을 특징으로 한다.
일 실시예에 따르면, 상기 자력반응부재(110)는 자력에 인력 또는 척력이 작용하는 재질로서 자화되지 않는 것이 바람직하다.
또한 상기 자력반응부재(110)는 상기 캐리어(100)의 측면방향으로 돌출되어 설치됨이 바람직하다.
일 실시예에 따르면, 상기 자력발생부(200)는 상기 자력반응부재(110)를 사이에 두고 상기 자력반응부재(110)의 상측 및 하측에 각각 설치되는 제1자력발생부재(211) 및 제2자력발생부재(212)를 포함할 수 있다.
그리고 상기 제1자력발생부재(211)와 상기 제2자력발생부재(212)는 서로 마주보는 부분에서 서로 다른 극성을 가지는 것이 바람직하다.
한편 본 발명의 다른 측면으로서, 상기와 같은 캐리어의 이송구조는 기판처리장치 내는 물론 기판처리를 수행하는 기판처리시스템에도 적용이 가능하며, 본 발명에 따른 기판처리시스템은 기판(S)이 안착된 캐리어(100)가 공정챔버(10) 내에서 수직인 상태로 이송되면서 기판처리를 수행하는 기판처리시스템에 있어서, 상기 캐리어(100)가 선형이동가능하게 상기 캐리어(100)의 하부를 지지하는 선형이동가이드부(300)와, 상기 캐리어(100)의 상부에 설치된 자력반응부재(110)와 비접촉상태로 자력에 의하여 상기 캐리어(100)의 수직상태 및 선형이동가능상태를 유지시키는 자력발생부(200)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
일 실시예에 따르면, 상기 자력반응부재(110)는 자력에 인력 또는 척력이 작용하는 재질로서 자화되지 않는 것이 바람직하다.
또한 상기 자력반응부재(110)는 상기 캐리어(100)의 측면방향으로 돌출되어 설치됨이 바람직하다.
일 실시예에 따르면, 상기 자력발생부(200)는 상기 자력반응부재(110)를 사이에 두고 상기 자력반응부재(110)의 상측 및 하측에 각각 설치되는 제1자력발생부재(211) 및 제2자력발생부재(212)를 포함할 수 있다.
그리고 상기 제1자력발생부재(211)와 상기 제2자력발생부재(212)는 서로 마주보는 부분에서 서로 다른 극성을 가지는 것이 바람직하다.
본 발명은 기판(S)이 안착된 캐리어(100)를 공정챔버 내에서 수직인 상태로 이송하기 위한 기판처리장치를 제공함으로써 기판(S)이 안착된 캐리어(100)가 공정챔버 내에서 수직인 상태에서 이송되며 기판처리가 수행됨으로써 보다 안정적인 기판처리가 가능하다.
구체적으로 증발증착법에 의한 증착시 캐리어의 저면에 고정된 상태로 증착이 이루어지는 경우 기판처짐에 의하여 정밀한 기판처리가 불가능하나, 기판이 캐리어에 수직인 상태로 고정됨으로써 기판처짐이 없어 보다 안정적인 기판처리가 가능하다.
또한 기판이 안착된 캐리어의 이송에 있어서 고온에 취약한 영구자석을 사용하지 않고 철 등 자화되지 않은 자성체를 사용하여 비접촉 상태로 캐리어의 수직상태 유지 및 선형이동을 지지함으로써 캐리어의 안정적인 지지 및 이송이 가능하다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 기판처리장치를 보여주는 측단면도,
도 2는 도 1에서 Ⅱ-Ⅱ 방향에서 본 단면도,
도 3은 도 1에서 A부분을 확대한 확대도이다.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 설명한다. 도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 기판처리장치를 보여주는 측단면도, 도 2는 도 1에서 Ⅱ-Ⅱ 방향에서 본 단면도, 도 3은 도 1에서 A부분을 확대한 확대도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 기판처리장치는 기판(S)이 안착된 캐리어(100)가 공정챔버(10) 내에서 수직인 상태로 이송되면서 기판처리를 수행하는 기판처리장치에 있어서, 공정챔버(10)에 설치되어 캐리어(100)가 선형이동가능하게 캐리어(100)의 하부를 지지하는 선형이동가이드부(300)와, 공정챔버(10)에 설치되어 캐리어(100)의 상부에 설치된 자력반응부재(110)와 비접촉상태로 자력에 의하여 공정챔버 내에서 캐리어(100)의 수직상태 및 선형이동가능상태를 유지시키는 자력발생부(200)를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 기판처리장치는 기판(S)이 수직, 즉 수평면과 수직인 상태로 이송되면서 증착, 식각 등의 기판처리를 수행하는 것을 특징으로 하며, 특히 기판(S)은 캐리어(100)에 안착된 상태로 이동된다.
그리고 기판처리의 수행시 기판(S)은 공정챔버(10) 내부에서 고정된 상태 또는 왕복이동, 선형이동 등 기판처리의 종류에 따라서 다양하게 취급될 수 있다.
또한 캐리어(100)에 안착된 기판은 캐리어(100)에서 고정시키거나 패턴화된 기판처리 등을 위하여 기판(S)에 밀착되는 마스크(M)가 밀착된 후 기판처리가 수행될 수 있다.
캐리어(100)는 기판(S)을 고정한 상태로 이동되는 구성요소로 기판(S)의 고정구조에 따라서 다양한 구조를 가질 수 있다.
캐리어(100)는 기판(S)을 고정하는 구성요소로서 정전척(도시되지 않음) 등이 설치되는 본체(130)를 포함할 수 있다.
정전척은 캐리어(100)가 기판(S)을 이송할 때 정전기력에 의하여 흡착고정하는 구성요소로서 캐리어에 설치된 DC전원(도시되지 않음) 또는 외부 DC전원으로부터 전원을 공급받아 정전기력을 발생시키는 구성요소이다.
한편 캐리어(100)의 이송방식은 이송롤러, 자기부상 등 캐리어를 공정챔버(10) 내외로 이동시킬 수 있는 방식이면 어떠한 방식도 가능하다.
이를 위하여 공정챔버(10)는 캐리어(100)의 이송방식에 따라서 캐리어(100)의 이송을 위한 구성요소가 설치된다.
공정챔버(10)는 증발증착 등 공정 수행을 위한 처리환경을 제공하는 구성요소로서 공정의 종류, 조건 등에 따라서 다양한 구성이 가능하다.
공정챔버(10)는 소정의 내부공간을 형성하며 기판(S)이 통과할 수 있는 하나 이상의 게이트들(11,12)이 형성되는 용기로 이루어질 수 있다.
그리고 용기에는 내부공간에 대한 소정의 압력을 유지하기 위한 배기수단을 구비할 수 있다.
또한 공정챔버(10)에는 공정조건에 따라서 샤워헤드, 증발원 등 다양한 구성이 설치될 수 있으며, 본 실시예에서는 기판(S)에 대하여 증착물질을 증발하도록 증착물질을 가열하여 증발시키는 증발원(400)이 설치된 예를 도시하였다.
증발원(400)은 공정챔버(10) 내부에 하나 이상 설치되어 기판(S)에 대하여 증착물질을 증발하도록 증착물질을 가열하여 증발시키는 구성요소로서 어떠한 구성도 가능하다.
증발원(400)은 유기물, 무기물 및 금속물질 중 적어도 어느 하나를 포함하는 증착물질을 증발시키는 구성요소로서 증착물질이 담기는 도가니 및 도가니를 가열하는 히터로 구성되는 등 다양한 실시예가 가능하다.
공정챔버(10)는 증발원(400) 이외에 기판처리공정이 원자층증착 공정인 경우 소스가스, 반응가스 등의 가스분사구조가 설치되는 등 기판처리공정에 따라서 해당 구성요소가 설치될 수 있다.
이와 같은 구성을 가지는 기판처리장치는 기판(S)이 안착된 캐리어(100)가 공정챔버(10) 내에서 수직인 상태로 이송되면서 기판처리를 수행할 수 있다.
선형이동가이드부(300)는 공정챔버(10)에 설치되어 캐리어(100)가 선형이동가능하게 캐리어(100)의 하부를 지지하는 구성요소이며, 다양한 구조를 가질 수 있다.
일 실시예에 따르면, 선형이동가이드부(300)는 캐리어(100)의 하부, 특히 하단을 지지하는 복수개의 이송롤러(310)와, 복수개의 이송롤러들(310) 중 적어도 하나 이상과 결합하여 이송롤러(310)를 회전구동하는 구동모터(320)를 포함할 수 있다.
이송롤러(310)는 캐리어(100)의 이동경로를 따라서 배치되어 캐리어(100)의 하단, 또는 별도의 구조물을 지지하여 회전에 의하여 캐리어(100)를 이동시키기 위한 구성요소이다.
캐리어(100)의 원활한 이동을 위하여 이송롤러(310)의 외주면에는 기어구조를 구비하고 캐리어(100) 중 이송롤러(310)에 지지되는 부분에 이송롤러(310)의 기어구조에 대응되는 기어구조를 구비할 수 있다.
구동모터(320)는 지지하는 캐리어(100)를 선형이동시킬 수 있도록 이송롤러들(310) 중 적어도 일부와 결합되어 이송롤러(310)를 회전구동하는 구성요소이다.
한편 캐리어(100)의 상부, 특히 상단에는 뒤에서 설명하는 자력발생부(200)에 의한 비접촉에 의한 지지를 위하여 자력반응부재(110)가 설치된다.
자력반응부재(110)는 자력발생부(200)에 의한 자력에 의하여 비접촉 상태로 지지됨으로써 선형이동가이드부(300)가 자력발생부(200)와 함께 캐리어(100)를 수직인 상태로 지지할 수 있도록 하는 구성요소이다.
일 실시예에 따르면 자력반응부재(110)는 고온에 강하면서 자력에 인력 또는 척력이 작용하는 재질로서 철 등 자화되지 않는 것이 바람직하다.
예로서 자력반응부재(110)는 SS421, SS430, SS400 등의 자성재료를 하나 이상 포함하도록 형성될 수 있다.
한편 자력반응부재(110)는 자력발생부(200)에 의한 안정적 지지를 위하여 캐리어(100)의 측면방향으로 돌출되어 설치됨이 바람직하다.
특히 자력반응부재(110)는 캐리어(100), 즉 기판(S)이 안착되는 본체(130)에 기판(S)이 안착되는 방향, 즉 측면방향으로 돌출되어 설치됨이 바람직하다
그리고 캐리어(100)는 이를 위하여 본체(130)에서 기판(S)이 안착되는 방향으로 돌출되고 자력반응부재(110)가 결합되는 지지부(120)를 더 포함할 수 있다.
지지부(120)는 본체(130)에서 기판(S)이 안착되는 방향으로 돌출되고 자력반응부재(110)가 결합되는 구성요소이며, 자력반응부재(110)와 일체화되거나 별도의 무재로 구성되는 등 다양한 구성이 가능하다.
또한 지지부(120)는 본체(130)의 상단에서 상측으로 돌출된 제1지지부(121)와, 제1지지부(121)로부터 기판(S)이 안착되는 방향으로 돌출되고 자력반응부재(110)가 결합되는 제2지지부(122)를 포함할 수 있다.
한편 자력반응부재(110) 만이 자력에 의하여 반응할 수 있으면 되므로 지지부(120)는 고온특성, 공정조건에 적합한 재질을 가질 수 있다.
특히 지지부(120)는 전체 자중의 감소를 위하여 경량재질의 사용이 바람직하다.
또한 자력반응부재(110)는 도 1의 실시예에서 복수개로 설치된 예로 설명하였으나 캐리어(100)의 길이방향을 따라서 일체로 형성되는 등 다양한 구조로 구성될 수 있다.
자력발생부(200)는 공정챔버(10)에 설치되어 캐리어(100)의 상부에 설치된 자력반응부재(110)와 비접촉상태로 자력에 의하여 공정챔버 내에서 캐리어(100)의 수직상태 및 선형이동가능상태를 유지시키는 구성요소로서 다양한 구조가 가능하다.
예로서, 자력발생부(200)는 자력반응부재(110)를 사이에 두고 자력반응부재(110)의 상측 및 하측에 각각 설치되는 제1자력발생부재(211) 및 제2자력발생부재(212)를 포함할 수 있다.
제1자력발생부재(211) 및 제2자력발생부재(212)는 자력반응부재(110)의 상측 및 하측에 각각 설치되어 자력을 발생시켜 비접촉상태로 자력반응부재(110)에 인력을 작용하여, 자력반응부재(110)가 결합된 캐리어(100)가 공정챔버(10) 내에서 캐수직상태 및 선형이동가능상태를 유지하게 된다.
한편 제1자력발생부재(211) 및 제2자력발생부재(212)는 자력반응부재(110)에 자력으로 인력을 작용하기 위한 부재로서, 전자석, 영구자석 등 자력을 발생시킬 수 있는 구성요소로서 다양한 구성도 가능하다.
또한 제1자력발생부재(211) 및 제2자력발생부재(212)는 자력반응부재(110)에 대한 인력효과를 극대화하기 위하여 서로 마주보는 부분에서 서로 다른 극성을 가지는 것이 바람직하다.
구체적으로 제1자력발생부재(211) 및 제2자력발생부재(212)는 각각 상측(211a, 212a)과 하측(211b, 212b)으로 나뉠 수 있으며 제1자력발생부재(211)의 하측(211b)과 제2자력발생부재(212)의 상측(212a)은 서로 다른 극을 띠도록 형성될 수 있다.
한편 제1자력발생부재(211) 및 제2자력발생부재(212)는 자력발생부지지부재(220)에 설치되어 자력반응부재(110)의 상측 및 하측에 각각 설치될 수 있다.
자력발생부지지부재(220)는 자력반응부재(110)를 사이에 두고 상측 및 하측 각각에 제1자력발생부재(211) 및 제2자력발생부재(212)를 지지할 수 있는 구성요소로서 다양한 구성이 가능하다.
그리고 자력발생부지지부재(220)에 결합된 제1자력발생부재(211) 및 제2자력발생부재(212)는 고온에 취약한바 공정환경에 노출된 제1자력발생부재(211) 및 제2자력발생부재(212)의 냉각을 위하여 자력발생부지지부재(220)는 자력발생부지지부재(220)의 냉각을 위한 냉각수단이 추가로 설치될 수 있다.
냉각수단은 자력발생부지지부재(220)에 설치되며 내부에 냉매가 흐르는 하나 이상의 냉매관과, 하나 이상 설치되는 냉매관의 냉매를 냉각할 수 있도록 설치되는 냉각부를 포함할 수 있다.
한편 상기와 같은 기판처리장치에서의 캐리어(100) 이송구조는 기판처리장치는 물론 기판(S)이 안착된 캐리어(100)가 공정챔버(10) 내에서 수직인 상태로 이송되면서 기판처리를 수행하는 기판처리시스템에도 적용될 수 있다.
구체적으로 기판처리시스템은 기판처리장치와 같은 하나 이상의 공정모듈과, 공정모듈로의 기판의 도입 및 배출 등을 수행하는 로드락모듈, 언로들락모듈 등을 포함하며 각 모듈로의 기판이송을 위한 이송레일이 설치되는데, 이러한 기판처리시스템에서 기판이 안착된 캐리어(100)의 이송을 위한 구조가 상기한 바와 같은 구조를 가질 수 있다.
구체적으로 본 발명에 따른 기판처리시스템은 기판(S)이 안착된 캐리어(100)가 공정챔버(10) 내에서 수직인 상태로 이송되면서 기판처리를 수행하는 기판처리시스템에 있어서, 캐리어(100)가 선형이동가능하게 캐리어(100)의 하부를 지지하는 선형이동가이드부(300)와, 캐리어(100)의 상부에 설치된 자력반응부재(110)와 비접촉상태로 자력에 의하여 캐리어(100)의 수직상태 및 선형이동가능상태를 유지시키는 자력발생부(200)를 포함할 수 있다.
선형이동가이드부(300) 및 자력발생부(200)는 공정챔버 내부에 설치되는 것을 제외하고 그 구성은 동일하거나 유사할 수 있다.

Claims (10)

  1. 기판(S)이 안착된 캐리어(100)가 공정챔버(10) 내에서 수직인 상태로 이송되면서 기판처리를 수행하는 기판처리장치에 있어서,
    상기 공정챔버(10)에 설치되어 상기 캐리어(100)가 선형이동가능하게 상기 캐리어(100)의 하부를 지지하는 선형이동가이드부(300)와,
    상기 공정챔버(10)에 설치되어 상기 캐리어(100)의 상부에 설치된 자력반응부재(110)와 비접촉상태로 자력에 의하여 상기 공정챔버 내에서 상기 캐리어(100)의 수직상태 및 선형이동가능상태를 유지시키는 자력발생부(200)를 포함하는 기판처리장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 자력반응부재(110)는 자력에 인력 또는 척력이 작용하는 재질로서 자화되지 않은 기판처리장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 자력반응부재(110)는 상기 캐리어(100)의 측면방향으로 돌출되어 설치된 기판처리장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 자력발생부(200)는
    상기 자력반응부재(110)를 사이에 두고 상기 자력반응부재(110)의 상측 및 하측에 각각 설치되는 제1자력발생부재(211) 및 제2자력발생부재(212)를 포함하는 기판처리장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1자력발생부재(211)와 상기 제2자력발생부재(212)는 서로 마주보는 부분에서 서로 다른 극성을 가지는 기판처리장치.
  6. 기판(S)이 안착된 캐리어(100)가 공정챔버(10) 내에서 수직인 상태로 이송되면서 기판처리를 수행하는 기판처리시스템에 있어서,
    상기 캐리어(100)가 선형이동가능하게 상기 캐리어(100)의 하부를 지지하는 선형이동가이드부(300)와,
    상기 캐리어(100)의 상부에 설치된 자력반응부재(110)와 비접촉상태로 자력에 의하여 상기 캐리어(100)의 수직상태 및 선형이동가능상태를 유지시키는 자력발생부(200)를 포함하는 기판처리시스템.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 자력반응부재(110)는 자력에 인력 또는 척력이 작용하는 재질로서 자화되지 않은 기판처리시스템.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 자력반응부재(110)는 상기 캐리어(100)의 측면방향으로 돌출되어 설치된 기판처리시스템.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 자력발생부(200)는
    상기 자력반응부재(110)를 사이에 두고 상기 자력반응부재(110)의 상측 및 하측에 각각 설치되는 제1자력발생부재(211) 및 제2자력발생부재(212)를 포함하는 기판처리시스템.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제1자력발생부재(211)와 상기 제2자력발생부재(212)는 서로 마주보는 부분에서 서로 다른 극성을 가지는 기판처리시스템.
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