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KR101362893B1 - Semi-batch type substrate processing apparatus, and method of loading and unloading substrate using the same - Google Patents

Semi-batch type substrate processing apparatus, and method of loading and unloading substrate using the same Download PDF

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KR101362893B1
KR101362893B1 KR1020080011117A KR20080011117A KR101362893B1 KR 101362893 B1 KR101362893 B1 KR 101362893B1 KR 1020080011117 A KR1020080011117 A KR 1020080011117A KR 20080011117 A KR20080011117 A KR 20080011117A KR 101362893 B1 KR101362893 B1 KR 101362893B1
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권수영
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Abstract

본 발명은 다수의 기판을 한꺼번에 처리하는 세미배치 타입의 기판처리장치를 개시한다. 본 발명의 기판처리장치는, 반응공간을 형성하는 챔버; 상기 챔버의 내부에 설치되며, 다수의 관통부와 상기 다수의 관통부의 각각에 거치되는 다수의 기판안치대를 구비하는 메인디스크; 상기 메인디스크의 하부에 고정되는 승강블록을 포함하며, 상기 메인디스크를 하강시키면 상기 관통부로 진입하는 상기 승강블록에 의하여 상기 기판안치대가 들어올려지는 것을 특징으로 한다.The present invention discloses a semi-batch type substrate processing apparatus for processing a plurality of substrates at once. A substrate processing apparatus of the present invention comprises: a chamber forming a reaction space; A main disk installed in the chamber, the main disk having a plurality of through parts and a plurality of substrate supports mounted on each of the plurality of through parts; And a lift block fixed to the lower portion of the main disk, and when the main disk is lowered, the substrate stabilizer is lifted by the lift block entering the through part.

본 발명에 따르면, 종래의 기판 리프트 어셈블리를 사용하지 않고도 기판의 로딩 및 언로딩이 가능하므로 비용절감 효과를 얻을 수 있다. 또한 기판교환을 위한 구성이 간단해지므로 부품간의 마찰로 인한 기판의 미끄러짐이나 정렬불량 현상을 방지할 수 있다.According to the present invention, since the substrate can be loaded and unloaded without using a conventional substrate lift assembly, a cost reduction effect can be obtained. In addition, since the configuration for replacing the substrate is simplified, it is possible to prevent the sliding or misalignment of the substrate due to the friction between the parts.

기판처리장치, 세미배치 Substrate Processing Equipment, Semi-Batch

Description

세미 배치 타입의 기판처리장치 및 이를 이용한 기판의 로딩 및 언로딩 방법{Semi-batch type substrate processing apparatus, and method of loading and unloading substrate using the same}Semi-batch type substrate processing apparatus, and method of loading and unloading substrate using the same}

본 발명은 동일 평면상에 안치되는 다수의 기판을 한꺼번에 처리하는 세미 배치 타입의 기판처리장치에 관한 것으로서, 구체적으로는 별도의 기판 리프트 어셈블리를 사용하지 않고 메인디스크의 승강운동만으로 기판을 로딩 또는 언로딩할 수 있는 기판처리장치와 이를 이용한 기판의 로딩 및 언로딩 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a semi-batch type substrate processing apparatus for processing a plurality of substrates placed on the same plane at one time, specifically, the substrate is loaded or unloaded only by the lifting motion of the main disk without using a separate substrate lift assembly. The present invention relates to a loadable substrate processing apparatus and a method of loading and unloading a substrate using the same.

일반적으로 반도체 소자는 실리콘 기판 상에 회로패턴을 형성하는 공정과 기판을 소정의 크기로 절단하여 에폭시 수지 등으로 봉지하는 패키징 공정 등을 거쳐 제조된다.In general, a semiconductor device is manufactured through a process of forming a circuit pattern on a silicon substrate and a packaging process of cutting the substrate into a predetermined size and encapsulating it with an epoxy resin.

기판상에 회로패턴을 형성하기 위해서는 소정의 박막을 형성하는 박막증착공정, 증착된 박막에 포토레지스트를 도포하고 노광 및 현상을 통해 포토레지스터 패턴을 형성하는 포토리소그래피 공정, 상기 포토레지스트 패턴을 이용하여 박막을 패터닝하는 식각 공정, 기판의 소정 영역에 특정 이온을 주입하는 이온주입공정, 불순물을 제거하는 세정공정 등을 거쳐야 하고, 이러한 공정은 해당 공정을 위해 최적의 환경이 조성된 공정챔버의 내부에서 진행된다. In order to form a circuit pattern on a substrate, a thin film deposition process for forming a predetermined thin film, a photolithography process for forming a photoresist pattern by applying a photoresist to the deposited thin film and exposing and developing the photoresist pattern, An etching process of patterning a thin film, an ion implantation process of injecting specific ions into a predetermined region of the substrate, a cleaning process of removing impurities, and the like must be performed.These processes are performed in a process chamber in which an optimal environment is formed for the process. Proceed.

이중에서 박막증착공정은 스퍼터링(Sputtering)법과 같이 물리적인 충돌을 이용하는 PVD(Physical Vapor Deposition)법과 화학반응을 이용하는 CVD(Chemical Vapor Deposition)법으로 크게 구분할 수 있으며, CVD법이 PVD법에 비하여 박막균일도 및 계단도포성(step coverage)이 우수하기 때문에 일반적으로 많이 사용된다. CVD법은 APCVD(Atmospheric pressure CVD), LPCVD(Low pressure CVD), PECVD(Plasma Enhanced CVD) 법 등으로 나뉜다. Among these, the thin film deposition process can be largely divided into PVD (Physical Vapor Deposition) method using physical collision, such as sputtering method, and CVD (Chemical Vapor Deposition) method using chemical reaction. And it is generally used because of the excellent step coverage (step coverage). The CVD method is divided into APCVD (Atmospheric pressure CVD), LPCVD (Low pressure CVD), PECVD (Plasma Enhanced CVD) method.

한편 최근에는 종래 CVD방식에 비하여 박막균일도나 계단도포성(step coverage)이 매우 우수한 ALD(Atomic Layer Deposition)법이 미세패턴이 요구되는 게이트산화막(gate-oxide layer), 커패시터유전막(capacitor dielectric layer), 확산방지막(diffusion barrier layer) 등의 증착공정을 중심으로 많이 사용되고 있다.Recently, the ALD (Atomic Layer Deposition) method, which has excellent film uniformity and step coverage compared to the conventional CVD method, requires a gate-oxide layer and a capacitor dielectric layer requiring a fine pattern. It is widely used for deposition processes such as diffusion barrier layers.

다만 원자층 증착공정은 1주기에 원자층 단위의 박막이 증착되므로 원하는 두께의 박막을 얻기 위해서는 수회 내지 수백 회의 동일한 공정을 반복해야 하므로 공정속도가 매우 늦을 수밖에 없다는 문제점이 있다. 따라서 원자층 증착장치에서는 생산성을 높이기 위해 통상 4-5매의 기판을 한꺼번에 처리하는 세미배치(semi batch) 타입의 증착장치가 많이 사용된다.However, the atomic layer deposition process has a problem that the process speed is very slow because the same process is repeated several times to several hundred times in order to obtain a thin film of the desired thickness because the thin film of the atomic layer unit is deposited in one cycle. Therefore, in the atomic layer deposition apparatus, a semi batch type deposition apparatus that processes 4-5 sheets at a time is usually used in order to increase productivity.

도 1은 종래 세미배치 타입의 원자층 증착장치(10)의 구성을 개략적으로 나타낸 단면도로서, 챔버(11)와, 챔버(11)의 내부에 설치되어 다수의 기판(s)을 안치하는 메인디스크(12)를 포함한다.1 is a cross-sectional view schematically showing the configuration of a conventional semi-batch type atomic layer deposition apparatus 10, the main disk is installed in the chamber 11, the inside of the chamber 11 to accommodate a plurality of substrate (s) And (12).

메인디스크는(12)는 원주방향을 따라 형성된 다수의 관통부를 구비하며, 각 관통부마다 기판안치대(13)가 거치된다.The main disk 12 has a plurality of through portions formed along the circumferential direction, and the substrate stabilizer 13 is mounted to each through portion.

메인디스크(12)는 저면 중앙부에 연결된 지지부(18)에 의하여 회전 및 승강운동을 하며, 따라서 상기 지지부(18)는 승강구동부(20) 및 회전구동부(30)와 연결된다. 이때 승강구동부(20)는 메인디스크(12)를 기준레벨과 공정레벨의 사이를 승강시키는 역할을 하고, 회전구동부(30)는 각 기판안치대(30)를 기판교환위치로 이동시키는 역할을 한다.The main disk 12 is rotated and lifted by the support 18 connected to the bottom center, and thus the support 18 is connected to the lift driver 20 and the rotary drive 30. At this time, the elevating drive unit 20 serves to elevate the main disk 12 between the reference level and the process level, the rotary drive unit 30 serves to move each substrate support 30 to the substrate exchange position. .

메인디스크(12)의 상부에는 메인디스크(12)의 원주방향을 따라 회전하면서 기판(s)의 상부로 가스를 분사하는 회전형 인젝터(15)가 설치된다. 회전형 인젝터(15)는 챔버(11)의 리드(lid)의 중앙부에 설치된 가스밸브어셈블리(16)의 회전축(17)에 연결되어 회전한다.The upper part of the main disk 12 is provided with a rotary injector 15 that rotates along the circumferential direction of the main disk 12 and injects gas into the upper part of the substrate s. The rotary injector 15 is connected to the rotary shaft 17 of the gas valve assembly 16 provided in the center of the lid (lid) of the chamber 11 to rotate.

기판안치대(13)는 그래파이트 재질로서 메인디스크(12)에 고정되지 않고 관통부의 걸림턱에 거치되며, 기판(s)의 로딩 및 언로딩시에는 메인디스크(12)의 하부에 설치된 기판 리프트 어셈블리(40)의 작동에 의해 메인디스크(12)의 상부로 들어 올려진다.The substrate support 13 is made of graphite and is not fixed to the main disk 12, but is mounted on the engaging jaw of the through part. The substrate lift assembly is installed at the lower part of the main disk 12 when loading and unloading the substrate s. By the operation of the 40 is lifted to the upper portion of the main disk 12.

또한 메인디스크(12)의 각 관통부의 내측 하부에는 기판안치대(13)를 지지하는 하편 가스 등의 오염물질이 유입되는 것을 방지하기 위하여 예를 들어 쿼츠 재 질의 지지블록(14)이 설치된다. 지지블록(14)도 기판안치대(13)와 마찬가지로 메인디스크(12)의 관통부에 형성된 걸림턱에 거치되며, 기판안치대(13)의 직하부에 설치되기 때문에 기판(s)의 로딩 및 언로딩시에는 기판안치대(13)와 함께 위로 들어 올려진다.In addition, for example, a quartz material support block 14 is installed at an inner lower portion of each penetrating portion of the main disk 12 to prevent contaminants such as a lower gas supporting the substrate stabilizer 13 from entering. The support block 14 is also mounted on the engaging jaw formed in the penetrating portion of the main disk 12 like the substrate stabilizer 13, and is installed below the substrate stabilizer 13 so that the loading of the substrate s and When unloading, it is lifted up together with the substrate support 13.

또한 챔버 저면에는 기판가열을 위한 램프히터(미도시)가 설치되고, 램프히터(미도시)의 빛을 투과시키면서도 램프히터를 공정가스로부터 보호하기 위하여 메인디스크(12)의 하부에는 쿼츠재질의 투광윈도우(80)가 설치된다.In addition, a lamp heater (not shown) for heating the substrate is installed at the bottom of the chamber, and a quartz material is light-transmitted under the main disk 12 to protect the lamp heater from the process gas while transmitting the light from the lamp heater (not shown). Windows 80 are installed.

기판 리프트 어셈블리(40)는 메인디스크(12)의 각 기판안치대(13)에 기판(s)을 로딩하거나 언로딩하기 위한 장치로서, 기판출입구(19) 측의 메인디스크(12)의 하부에 설치된다.The substrate lift assembly 40 is a device for loading or unloading the substrate s into each substrate support 13 of the main disk 12. The substrate lift assembly 40 is located below the main disk 12 on the substrate entrance 19 side. Is installed.

기판 리프트 어셈블리(40)는 챔버(11)의 하부에 형성된 관통부를 통해 챔버(11)의 내부로 일부가 삽입되는 벨로우즈 어셈블리(50)와, 상기 벨로우즈 어셈블리(50)와 챔버(11)의 외부에서 연결부재(70)에 의해 연결되는 실린더 어셈블리(60)를 포함한다.The substrate lift assembly 40 includes a bellows assembly 50 in which a portion of the substrate lift assembly 40 is inserted into the chamber 11 through a through portion formed at the bottom of the chamber 11, and outside the bellows assembly 50 and the chamber 11. And a cylinder assembly 60 connected by the connecting member 70.

벨로우즈 어셈블리(50)는 챔버(11) 하부의 바깥쪽에 볼트 등으로 고정되는 제1플랜지(51), 상기 제1플랜지(51)를 관통하여 설치되는 벨로우즈 샤프트(52), 상기 벨로우즈 샤프트(52)의 단부에 연결되는 승강블록(53), 상기 벨로우즈 샤프트(52)를 내부에 포함하며 일단은 상기 승강블록(53)에 연결되고 타단은 제1플랜지(51)에 연결되는 벨로우즈(54)를 포함한다. 제1플랜지(51)와 챔버(11)의 사이에 는 오링이 설치되어 챔버(11) 내부의 압력을 유지한다.The bellows assembly 50 includes a first flange 51 fixed to the outside of the lower part of the chamber 11 by bolts, a bellows shaft 52 installed through the first flange 51, and the bellows shaft 52. An elevating block 53 connected to an end of the bellows shaft includes a bellows shaft 52, and one end thereof is connected to the elevating block 53, and the other end thereof includes a bellows 54 connected to the first flange 51. do. An O-ring is installed between the first flange 51 and the chamber 11 to maintain the pressure inside the chamber 11.

실린더 어셈블리(60)는 일단에 제2플랜지(62)를 구비하는 실린더부(61), 상기 실린더부(61)의 실린더 샤프트(64)와 벨로우즈 샤프트(52)를 연결하는 커플러(63)를 포함한다.The cylinder assembly 60 includes a cylinder portion 61 having a second flange 62 at one end thereof, and a coupler 63 connecting the cylinder shaft 64 and the bellows shaft 52 of the cylinder portion 61 to each other. do.

벨로우즈 샤프트(52)의 안정적인 승강운동을 위하여 벨로우즈 어셈블리(50)의 제1플랜지(51)와 실린더 어셈블리(60)의 제2플랜지(62)는 연결부재(70)에 의해 서로 고정된다.In order to stably move the bellows shaft 52, the first flange 51 of the bellows assembly 50 and the second flange 62 of the cylinder assembly 60 are fixed to each other by the connecting member 70.

이러한 ALD장치(10)에서 기판(s)을 교환하기 위해서는 도 2에 도시된 바와 같이 실린더 어셈블리(60)의 실린더부(61)를 구동하여 벨로우즈 샤프트(52)와 그 단부에 연결된 승강블록(53)을 상승시켜 기판안치대(13)를 메인디스크(12)의 상부로 들어올려야 한다.In order to replace the substrate s in the ALD device 10, the lifting block 53 connected to the bellows shaft 52 and its end by driving the cylinder 61 of the cylinder assembly 60 as shown in FIG. ), The substrate stabilizer 13 should be lifted to the upper portion of the main disk 12.

이 상태에서 기판출입구(19)를 통해 진입한 로봇(미도시)이 기판안치대(13)의 상부에 놓여진 기판(s)을 반출한다. 다른 기판안치대(13)에 안치된 기판(s)을 반출하기 위해서는 메인디스크(12)를 회전시켜 해당 기판안치대(13)를 기판 리프트 어셈블리(40)의 상부에 위치시키고 전술한 과정을 반복한다.In this state, the robot (not shown) entering through the substrate entrance 19 carries out the substrate s placed on the substrate support 13. In order to take out the substrate s placed on the other substrate support 13, the main disk 12 is rotated to place the substrate support 13 on the substrate lift assembly 40, and the above process is repeated. do.

그런데 기판안치대(13)를 승강시키는 벨로우즈 샤프트(52)는 제1플랜지(51)를 관통하여 승강하여야 하고, 제1플랜지(51)와 벨로우즈 샤프트(52)의 사이에는 약간의 간극이 존재한다. However, the bellows shaft 52 for elevating and lowering the substrate support 13 must pass through the first flange 51 and there is a slight gap between the first flange 51 and the bellows shaft 52. .

따라서 제1플랜지(51)와 간섭 때문에 벨로우즈 샤프트(52)의 승강운동이 매끄럽지 못하고 이로 인해 기판(s)이 미끄러지는 현상이 종종 발생한다. 또한 벨로우즈 샤프트(52)가 정확하게 수직운동하기 위해서는 실린더 어셈블리(60)의 실린더 샤프트(64)와의 연결상태도 안정적으로 유지되어야 한다. Therefore, the lifting motion of the bellows shaft 52 is not smooth due to the interference with the first flange 51, and thus, the substrate s slips frequently. In addition, in order for the bellows shaft 52 to move vertically accurately, the connection state of the cylinder assembly 60 with the cylinder shaft 64 must also be stably maintained.

그런데 벨로우즈 샤프트(52)와 실린더 샤프트(64)를 연결하는 커플러(63)의 조임이 느슨해지거나 아예 풀리는 경우도 종종 발생하는 등 벨로우즈 샤프트(52)의 정확한 수직운동을 유지하는 것이 매우 어려운 실정이다.However, it is very difficult to maintain the correct vertical movement of the bellows shaft 52 such that the tightening of the coupler 63 connecting the bellows shaft 52 and the cylinder shaft 64 often occurs.

또한 실린더 어셈블리(60)의 실린더 샤프트(63)의 하단에 설치되는 하드 스토퍼(미도시)가 풀리는 경우도 가끔 발생하여 장비손상을 초래하는 경우도 있으므로 유지보수를 할 때는 하드 스토퍼의 이상유무도 일일이 확인해야 하는 불편이 있다.In addition, the hard stopper (not shown) installed at the lower end of the cylinder shaft 63 of the cylinder assembly 60 may sometimes occur, causing equipment damage. There is a inconvenience to confirm.

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 세미 배치 타입의 기판처리장치에 사용되는 기판 리프트 어셈블리의 문제점을 해결할 수 있는 방법을 제공하는데 목적이 있다. 구체적으로는 기판 리프트 어셈블리를 사용하지 않고 기판을 교환할 수 있는 기판처리장치 및 이를 이용한 기판교환방법을 제공하는데 그 목적이 있다.An object of the present invention is to provide a method for solving the problem of the substrate lift assembly used in the semi-batch type substrate processing apparatus. Specifically, an object of the present invention is to provide a substrate processing apparatus capable of exchanging substrates without using a substrate lift assembly and a substrate exchange method using the same.

본 발명은 전술한 문제를 해결하기 위하여, 반응공간을 형성하는 챔버; 상기 챔버의 내부에 설치되며, 다수의 관통부와 상기 다수의 관통부의 각각에 거치되는 다수의 기판안치대를 구비하는 메인디스크; 상기 메인디스크의 하부에 고정되는 승강블록을 포함하며, 상기 메인디스크를 하강시키면 상기 관통부로 진입하는 상기 승강블록에 의하여 상기 기판안치대가 들어올려지는 것을 특징으로 하는 기판처리장치를 제공한다.The present invention, in order to solve the above problems, the chamber forming a reaction space; A main disk installed in the chamber, the main disk having a plurality of through parts and a plurality of substrate supports mounted on each of the plurality of through parts; And a lift block fixed to the lower portion of the main disk, and when the main disk is lowered, the substrate stabilizer is lifted by the lift block entering the through part.

상기 기판처리장치에서, 상기 메인디스크의 하부에는 램프히터를 보호하기 위한 투광윈도우가 설치되고, 상기 승강블록은 상기 투광윈도우의 상면에 결합되는 것을 특징으로 할 수 있다.In the substrate processing apparatus, a light transmission window for protecting a lamp heater is installed below the main disk, and the lifting block may be coupled to an upper surface of the light transmission window.

또한 상기 승강블록은 상기 투광윈도우의 상면에 형성된 돌출부로서 상기 투광윈도우와 일체로 형성된 것을 특징으로 할 수 있다.In addition, the lifting block may be formed integrally with the light transmission window as a protrusion formed on the upper surface of the light transmission window.

또한 상기 승강블록은 투광성 재질인 것을 특징으로 할 수 있다.In addition, the lifting block may be characterized in that the light transmitting material.

또한 본 발명은 전술한 기판처리장치에서 기판을 언로딩시키는 방법에 있어서, 상기 메인디스크를 기준레벨에서 기판교환레벨로 하강시키면, 상기 승강블록에 의해 제1기판안치대가 상승하는 제1단계; 상기 챔버의 내부로 이송로봇이 진입하여 상기 제1기판안치대에 안치된 기판을 반출하는 제2단계; 상기 메인디스크를 기준레벨로 상승시키는 제3단계; 상기 메인디스크를 회전시키는 제4단계; 상기 메인디스크를 기준레벨에서 기판교환레벨로 하강시키면, 상기 승강블록에 의해 제2기판안치대가 상승하는 제5단계; 상기 챔버의 내부로 이송로봇이 진입하여 상기 제2기판안 치대에 안치된 기판을 반출하는 제6단계를 포함하는 기판의 언로딩방법을 제공한다.In another aspect, the present invention provides a method for unloading a substrate in a substrate processing apparatus, comprising: a first step of raising a first substrate stabilizer by the lifting block when the main disk is lowered from a reference level to a substrate exchange level; A second step in which a transfer robot enters into the chamber to take out a substrate placed on the first substrate stabilizer; A third step of raising the main disk to a reference level; A fourth step of rotating the main disk; A fifth step of raising the second substrate stabilizer by the lifting block when the main disk is lowered from the reference level to the substrate exchange level; It provides a method of unloading a substrate comprising a sixth step of transporting the robot into the chamber to take out the substrate placed on the second substrate.

또한 본 발명은, 전술한 기판처리장치에서 기판을 로딩시키는 방법에 있어서, 상기 메인디스크를 기준레벨에서 기판교환레벨로 하강시키면, 상기 승강블록에 의해 제1기판안치대가 상승하는 제1단계; 상기 챔버의 내부로 이송로봇이 진입하여 상기 제1기판안치대에 기판을 올려놓는 제2단계; 상기 메인디스크를 기준레벨로 상승시키는 제3단계; 상기 메인디스크를 회전시키는 제4단계; 상기 메인디스크를 기준레벨에서 기판교환레벨로 하강시키면, 상기 승강블록에 의해 제2기판안치대가 상승하는 제5단계; 상기 챔버의 내부로 이송로봇이 진입하여 상기 제2기판안치대에 기판을 올려놓는 제6단계를 포함하는 기판의 로딩방법을 제공한다.In another aspect, the present invention provides a method for loading a substrate in a substrate processing apparatus, comprising: a first step of raising a first substrate stabilizer by the lifting block when the main disk is lowered from a reference level to a substrate exchange level; A second step in which a transfer robot enters into the chamber to place a substrate on the first substrate stabilizer; A third step of raising the main disk to a reference level; A fourth step of rotating the main disk; A fifth step of raising the second substrate stabilizer by the lifting block when the main disk is lowered from the reference level to the substrate exchange level; It provides a substrate loading method comprising a sixth step of placing the substrate on the second substrate stabilizer by entering the transfer robot into the chamber.

본 발명에 따르면, 종래의 기판 리프트 어셈블리를 사용하지 않고도 기판의 로딩 및 언로딩이 가능하므로 비용절감 효과를 얻을 수 있다.According to the present invention, since the substrate can be loaded and unloaded without using a conventional substrate lift assembly, a cost reduction effect can be obtained.

또한 기판교환을 위한 구성이 간단해지므로 부품간의 마찰로 인한 기판의 미끄러짐이나 정렬불량 현상을 방지할 수 있다.In addition, since the configuration for replacing the substrate is simplified, it is possible to prevent the sliding or misalignment of the substrate due to the friction between the parts.

본 발명의 실시예에서는 기판 리프트 어셈블리를 이용하여 기판을 교환하지 않고 메인디스크를 승강시켜서 기판을 로딩 또는 언로딩하는 점에 특징이 있다. 이 하 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 기판처리장치를 구체적으로 살펴본다.The embodiment of the present invention is characterized in that the substrate is loaded or unloaded by elevating the main disk without replacing the substrate by using the substrate lift assembly. Hereinafter, a substrate processing apparatus according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명의 실시예에 따른 기판처리장치(100)는 도 3의 단면도에 도시된 바와 같이, 챔버(11)와, 챔버(11)의 내부에 설치되어 다수의 기판(s)을 안치하는 메인디스크(12)를 포함한다.Substrate processing apparatus 100 according to an embodiment of the present invention, as shown in the cross-sectional view of Figure 3, the main disk which is installed in the chamber 11, the chamber 11 to accommodate a plurality of substrate (s) And (12).

메인디스크는(12)는 원주방향을 따라 형성된 다수의 관통부를 구비하며, 각 관통부마다 기판안치대(13)가 거치된다.The main disk 12 has a plurality of through portions formed along the circumferential direction, and the substrate stabilizer 13 is mounted to each through portion.

메인디스크(12)는 저면 중앙부에 연결된 지지부(18)에 의하여 회전 및 승강운동을 하며, 따라서 상기 지지부(18)는 승강구동부(20) 및 회전구동부(30)와 연결된다. The main disk 12 is rotated and lifted by the support 18 connected to the bottom center, and thus the support 18 is connected to the lift driver 20 and the rotary drive 30.

이때 승강구동부(20)는 기판교환을 위하여 메인디스크(12)를 기준레벨에서 그 하부의 기판교환레벨로 하강시키거나, 공정진행을 위해 메인디스크(12)를 그 상부의 공정레벨로 상승시키는 역할을 한다. 승강구동부(20)에는 2단실린더 또는 스텝모터가 사용될 수 있다.At this time, the lifting drive unit 20 lowers the main disk 12 from the reference level to the lower substrate exchange level for the substrate exchange, or raises the main disk 12 to the upper process level for the process proceeding. Do it. The lift drive unit 20 may be a two-stage cylinder or a step motor.

회전구동부(30)는 메인디스크(12)를 회전시켜 각 기판안치대(30)를 기판출입구(19) 앞쪽의 기판교환위치로 이동시키는 역할을 한다.The rotary drive unit 30 rotates the main disk 12 to move each substrate support 30 to the substrate exchange position in front of the substrate entrance 19.

메인디스크(12)의 상부에는 메인디스크(12)의 원주방향을 따라 회전하면서 각 기판(s)의 상부로 가스를 분사하는 회전형 인젝터(15)가 설치된다. 회전형 인젝터(15)는 챔버(11)의 리드(lid)의 중앙부에 설치된 가스밸브어셈블리(16)의 회전 축(17)에 연결되어 회전한다.In the upper portion of the main disk 12, a rotatable injector 15 for injecting gas into the upper portion of each substrate s while rotating along the circumferential direction of the main disk 12 is installed. The rotary injector 15 is connected to the rotary shaft 17 of the gas valve assembly 16 provided in the center of the lid (lid) of the chamber 11 and rotates.

기판안치대(13)는 그래파이트 재질로서 메인디스크(12)에 고정되지 않고 관통부의 걸림턱에 거치되며, 기판(s)의 로딩 및 언로딩시에는 메인디스크(12)의 하부에 설치된 승강블록(90)에 의해 메인디스크(12)의 상부로 들어 올려진다.The substrate support 13 is made of graphite and is not fixed to the main disk 12, but is mounted on the engaging jaw of the penetrating part. When the substrate s is loaded and unloaded, the elevating block installed under the main disk 12 ( 90) is lifted to the top of the main disk (12).

또한 메인디스크(12)의 각 관통부의 내측 하부에는 기판안치대(13)를 지지하는 한편 가스 등의 오염물질이 유입되는 것을 방지하기 위하여 지지블록(14)이 설치된다. 지지블록(14)은 쿼츠 등의 투광성 재질일 수도 있고, 메인디스크(12)와 동일한 재질일 수도 있다. In addition, a support block 14 is installed at an inner lower portion of each through part of the main disk 12 to support the substrate stabilizer 13 and prevent contaminants such as gas from being introduced. The support block 14 may be a translucent material such as quartz, or may be the same material as the main disk 12.

지지블록(14)도 기판안치대(13)와 마찬가지로 관통부에 형성된 걸림턱에 거치되며, 기판안치대(13)의 직하부에 설치되기 때문에 기판(s)의 로딩 및 언로딩시에는 기판안치대(13)와 함께 위로 들어 올려진다.The support block 14 is also mounted on the engaging jaw formed in the through portion like the substrate support 13, and is installed below the substrate support 13 so that the substrate block is loaded or unloaded when the substrate s is loaded or unloaded. It is lifted up with the stand 13.

또한 챔버 저면에는 기판가열을 위한 램프히터(미도시)가 설치되고, 램프히터(미도시)의 빛을 투과시키는 한편 램프히터(미도시)를 공정가스로부터 보호하기 위하여 메인디스크(12)의 하부에는 투광윈도우(80)가 설치된다. 투광윈도우(80)는 쿼츠 등의 투명재질로 제조된다.In addition, a lamp heater (not shown) for heating the substrate is installed at the bottom of the chamber, and a lower portion of the main disk 12 is used to transmit the light of the lamp heater (not shown) while protecting the lamp heater (not shown) from the process gas. The floodlight window 80 is installed. Floodlight window 80 is made of a transparent material such as quartz.

특히 본 발명의 실시예에서는 상기 투광윈도우(80)의 기판출입구(19) 측의 상면에 승강블록(90)이 설치되는 점에 특징이 있다.In particular, the embodiment of the present invention is characterized in that the lifting block 90 is installed on the upper surface of the substrate entrance 19 side of the light transmission window (80).

한편 승강블록(90)이 램프히터(미도시)의 빛을 막게 되면 메인디스크(12) 및 기판안치대(13)의 온도분포가 불균일해 질 수 있기 때문에 승강블록(90)은 투광성 재질인 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 투광윈도우(80)와 승강블록(90)을 동일한 재질로 제조한다.On the other hand, when the lifting block 90 blocks the light of the lamp heater (not shown), since the temperature distribution of the main disk 12 and the substrate support 13 may be uneven, the lifting block 90 is made of a transparent material. desirable. More preferably, the light transmission window 80 and the lifting block 90 is made of the same material.

승강블록(90)은 투광윈도우(80)의 상면에 볼트 등으로 결합되거나, 투광윈도우(80)의 상면에 결합홈을 형성하고 상기 결합홈에 삽입하는 방식으로 설치될 수 있다. 또 다른 방법으로서 투광윈도우(80)와 승강블록(90)을 일체형으로 제작할 수도 있다. The lifting block 90 may be coupled to the upper surface of the floodlight window 80 by a bolt or the like, or may be installed by forming a coupling groove on the upper surface of the floodlight window 80 and inserting the coupling groove into the coupling groove. As another method, the light transmission window 80 and the lifting block 90 may be manufactured in one piece.

투광윈도우(80) 및 승강블록(90)은 고정되어 있기 때문에 메인디스크(12)를 하강시키면, 관통부를 통해 상승하는 승강블록(90)이 지지블록(14) 및 기판안치대(13)를 들어올림으로써 기판(s)을 교환할 수 있게 된다.Since the light transmission window 80 and the lifting block 90 are fixed, when the main disk 12 is lowered, the lifting block 90 rising through the through portion lifts up the support block 14 and the substrate support 13. By raising, the board | substrate s can be replaced.

이하에서는 도 4의 흐름도를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 기판처리장치(100)에서 기판(s)을 언로딩하는 과정을 설명한다.Hereinafter, a process of unloading the substrate s in the substrate processing apparatus 100 according to the exemplary embodiment of the present invention will be described with reference to the flowchart of FIG. 4.

먼저 공정을 마친 다음에 메인디스크(12)를 공정레벨에서 기준레벨로 하강시킨다. (ST11)First, after the process, the main disk 12 is lowered from the process level to the reference level. (ST11)

이어서 챔버(11)의 외부로 기판(s)을 반출하기 위하여 메인디스크(12)를 기준레벨에서 기판교환레벨로 다시 하강시킨다. 메인디스크(12)가 기판교환레벨로 하강하면 도 5에 도시된 바와 같이 메인디스크(12)의 하부에 위치한 승강블록(90)이 그 직상부에 위치한 기판안치대(13) 및 지지블록(14)을 밀어 올려 결국 기판(s)이 메인디스크(12)의 상부로 상승하게 된다. (ST12)Subsequently, the main disk 12 is lowered again from the reference level to the substrate exchange level to carry the substrate s out of the chamber 11. When the main disk 12 is lowered to the substrate exchange level, as shown in FIG. 5, the lifting block 90 located at the lower portion of the main disk 12 is positioned on the substrate support 13 and the support block 14 located directly above the main disk 12. ), The substrate s is raised to the upper portion of the main disk 12. (ST12)

이어서 도 6에 도시된 바와 같이 기판출입구(19)를 통해 이송로봇(200)이 진입하여 챔버(11)의 외부로 기판(s)을 반출한다. (ST13)Subsequently, as illustrated in FIG. 6, the transfer robot 200 enters through the substrate entrance 19 to carry out the substrate s to the outside of the chamber 11. (ST13)

하나의 기판(s)을 언로딩한 후에는 다음 동작을 위하여 도 7에 도시된 바와 같이 메인디스크(12)를 다시 기준레벨로 상승시킨다. (ST14)After unloading one substrate s, the main disk 12 is raised back to the reference level as shown in FIG. 7 for the next operation. (ST14)

이어서 언로딩할 기판(s)이 더 있는지 여부를 판단하고(ST15), 언로딩할 기판(s)이 더 있으면 회전구동부(30)를 구동시켜 메인디스크(12)를 회전시켜 다음 기판안치대(13)를 기판교환위치, 즉 승강블록(90)의 상부에 위치시킨다. (ST16)Subsequently, it is determined whether there are more substrates s to be unloaded (ST15), and if there are more substrates s to be unloaded, the rotation drive unit 30 is driven to rotate the main disk 12, and the next substrate stabilizer ( 13) is located at the substrate exchange position, that is, the upper portion of the elevating block (90). (ST16)

ST15단계에서 언로딩할 기판(s)이 없는 경우에는 언로딩 절차를 종료하고, 다음 공정을 위해 기판안치대(13)에 새로운 기판(s)을 로딩한다. If there is no substrate s to be unloaded in step ST15, the unloading procedure is terminated, and a new substrate s is loaded into the substrate support 13 for the next process.

이하에서는 도 8의 흐름도를 참조하여 기판(s)의 로딩과정을 설명한다.Hereinafter, the loading process of the substrate s will be described with reference to the flowchart of FIG. 8.

즉, 모든 기판(s)을 반출하고 기판안치대(13)가 기준레벨에 위치한 상태에서, 메인디스크(12)를 다시 기판교환레벨로 하강시킨다. 그러면 승강블록(90)에 의해 기판안치대(13)가 상승한다. (ST21)That is, all the board | substrates s are carried out, and the main disk 12 is lowered back to a board | substrate exchange level in the state in which the board stabilizer 13 was located in the reference level. Then, the substrate stabilizer 13 is raised by the lifting block 90. (ST21)

이어서 기판출입구(19)를 통해 이송로봇이 진입하여, 기판안치대(13)에 기판(s)을 올려놓은 후 챔버(11)에서 빠져나간다. (ST22)Subsequently, the transfer robot enters through the substrate entrance 19, places the substrate s on the substrate support 13, and then exits from the chamber 11. (ST22)

이어서 메인디스크(12)가 기준레벨로 상승하면, 기판안치대(13)에 기판(s)이 안치된다. (ST23)Subsequently, when the main disk 12 rises to the reference level, the substrate s is placed on the substrate support 13. (ST23)

이어서 로딩할 기판(s)이 더 있는지 여부를 판단하며(ST24), 로딩할 기판(s)이 더 있으면 메인디스크(12)를 회전시켜 다음 기판안치대(13)를 승강블록(90)의 직상부에 위치시키고, 전술한 과정을 반복하여 기판(s)을 로딩한다. (ST25)Subsequently, it is determined whether there are more substrates s to be loaded (ST24), and if there are more substrates s to be loaded, the main disk 12 is rotated to move the next substrate stabilizer 13 directly to the lifting block 90. Located on the top, the above process is repeated to load the substrate s. (ST25)

기판(s)의 로딩을 완료한 후에는 메인디스크(12)를 공정레벨까지 상승시키고, 공정가스를 분사하여 기판(s)에 소정의 박막을 증착한다. (ST26)After the loading of the substrate s is completed, the main disk 12 is raised to a process level, and a predetermined thin film is deposited on the substrate s by spraying the process gas. (ST26)

한편 본 발명은 전술한 실시예에 한정되지 않고 다양한 형태로 변형 또는 수정되어 실시될 수 있으며, 이와 같이 변형된 실시예도 후술하는 특허청구범위에 기재된 기술적 사상을 포함한다면 본 발명의 권리범위에속함은 물론이다.Meanwhile, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and may be modified or modified in various forms, and the modified embodiments may fall within the scope of the present invention if they include the technical idea described in the claims below. Of course.

도 1은 종래 ALD장치의 개략 구성도1 is a schematic configuration diagram of a conventional ALD device

도 2는 종래의 기판 리프트 어셈블리가 기판안치대를 들어올린 모습을 나타낸 도면2 is a view showing a conventional substrate lift assembly lifting the substrate stabilizer

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 기판처리장치의 개략 구성도3 is a schematic configuration diagram of a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention;

도 4는 본 발명의 실시예에 따라 기판을 언로딩하는 과정을 나타낸 흐름도4 is a flowchart illustrating a process of unloading a substrate according to an embodiment of the present invention.

도 5는 메인디스크가 하강한 모습을 나타낸 도면5 is a view showing the main disk is lowered

도 6은 이송로봇이 기판을 언로딩하는 모습을 나타낸 도면6 is a view showing a state in which the transfer robot unloading the substrate.

도 7은 기판이 언로딩된 후 메인디스크가 다시 상승한 모습을 나타내 도면7 is a view showing the main disk is raised again after the substrate is unloaded

도 8은 본 발명의 실시예에 따라 기판을 로딩하는 과정을 나타낸 흐름도8 is a flowchart illustrating a process of loading a substrate according to an embodiment of the present invention.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Description of the Related Art [0002]

100: 기판처리장치 11: 챔버100: substrate processing apparatus 11: chamber

12: 메인디스크 13: 기판안치대12: main disk 13: board rest

14: 지지블록 20: 승강구동부14: support block 20: lifting drive unit

30: 회전구동부 80: 투광윈도우30: rotation drive unit 80: floodlight window

90: 승강블록90: lifting block

Claims (8)

반응공간을 형성하는 챔버; A chamber forming a reaction space; 상기 챔버의 내부에 설치되며, 다수의 관통부와 상기 다수의 관통부의 각각에 거치되는 다수의 기판안치대를 구비하는 메인디스크;A main disk installed in the chamber, the main disk having a plurality of through parts and a plurality of substrate supports mounted on each of the plurality of through parts; 상기 메인 디스크 하부에 위치하는 투광윈도우;A floodlight window positioned below the main disk; 상기 투광윈도우에 고정 설치되며 상기 다수의 관통부 중 하나에 대응되는 승강블록;A lifting block fixed to the floodlight window and corresponding to one of the plurality of through parts; 상기 메인디스크에 연결되어 상기 메인 디스크를 승강시키는 승강구동부;A lift driver connected to the main disk to lift the main disk; 상기 메인 디스크에 연결되어 상기 메인 디스크를 회전시키는 회전구동부Rotation driving unit connected to the main disk to rotate the main disk 를 포함하는 기판처리장치.Substrate processing apparatus comprising a. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 챔버의 저면에 설치되는 램프히터를 포함하고, 상기 투광윈도우는 상기 램프히터를 덮는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.And a lamp heater installed on a bottom surface of the chamber, wherein the floodlight window covers the lamp heater. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 승강블록은 상기 투광윈도우의 상면에 형성된 돌출부로서 상기 투광윈도우와 일체로 형성되거나 상기 투광윈도우의 상면에 결합되는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.The lifting block is a projection formed on the upper surface of the transparent window substrate processing apparatus, characterized in that formed integrally with the transparent window or coupled to the upper surface of the transparent window. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 승강블록은 투광성 재질인 것을 특징으로 하는 기판처리장치.The lifting block is a substrate processing apparatus, characterized in that the light transmitting material. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 다수의 관통부 각각에 거치되며 상기 기판안치대 하부에 위치하는 지지블록을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.And a support block mounted to each of the plurality of through parts and positioned below the substrate stabilizer. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 승강구동부에 의해 상기 메인디스크가 하강되면 상기 승강블록이 상기 관통부에 삽입됨으로써 상기 기판안치대가 상기 메인디스크로부터 돌출되는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.And when the main disk is lowered by the elevating driver, the elevating block is inserted into the penetrating portion so that the substrate restraints protrude from the main disk. 반응공간을 형성하는 챔버; 상기 챔버의 내부에 설치되며, 다수의 관통부와 상기 다수의 관통부의 각각에 거치되는 다수의 기판안치대를 구비하는 메인디스크; 상기 메인디스크 하부에 위치하며 상기 다수의 관통부 중 하나에 대응되는 승강블록을 포함하는 기판처리장치에서 기판을 언로딩시키는 방법에 있어서,A chamber forming a reaction space; A main disk installed in the chamber, the main disk having a plurality of through parts and a plurality of substrate supports mounted on each of the plurality of through parts; A method of unloading a substrate in a substrate processing apparatus, the lower portion of the main disk and including a lifting block corresponding to one of the plurality of through portions, 상기 메인디스크를 하강시키면, 상기 승강블록이 상기 관통부에 삽입됨으로써 상기 다수의 기판안치대 중 제1기판안치대가 상승하는 제1단계;A first step of raising the first substrate stabilizer of the plurality of substrate stabilizers by lowering the main disc so that the lifting block is inserted into the through part; 상기 챔버의 내부로 이송로봇이 진입하여 상기 제1기판안치대에 안치된 제1기판을 반출하는 제2단계;A second step in which a transfer robot enters into the chamber and takes out a first substrate placed on the first substrate stabilizer; 상기 메인디스크를 상승시키는 제3단계;A third step of raising the main disk; 상기 메인디스크를 회전시키는 제4단계;A fourth step of rotating the main disk; 상기 메인디스크를 하강시키면, 상기 승강블록이 상기 관통부에 삽입됨으로써 상기 다수의 기판안치대 중 제2기판안치대가 상승하는 제5단계;A fifth step of raising the second substrate stabilizer of the plurality of substrate stabilizers by lowering the main disc so that the lifting block is inserted into the through part; 상기 챔버의 내부로 상기 이송로봇이 진입하여 상기 제2기판안치대에 안치된 제2기판을 반출하는 제6단계;A sixth step in which the transfer robot enters into the chamber to take out a second substrate placed on the second substrate stabilizer; 를 포함하는 기판의 언로딩 방법.Unloading method of the substrate comprising a. 반응공간을 형성하는 챔버; 상기 챔버의 내부에 설치되며, 다수의 관통부와 상기 다수의 관통부의 각각에 거치되는 다수의 기판안치대를 구비하는 메인디스크; 상기 메인 디스크 하부에 위치하며 상기 다수의 관통부 중 하나에 대응되는 승강블록을 포함하는 기판처리장치에서 기판을 로딩시키는 방법에 있어서,A chamber forming a reaction space; A main disk installed in the chamber, the main disk having a plurality of through parts and a plurality of substrate supports mounted on each of the plurality of through parts; In the method of loading a substrate in a substrate processing apparatus including a lifting block positioned below the main disk and corresponding to one of the plurality of through parts, 상기 메인디스크를 하강시키면, 상기 승강블록이 상기 관통부에 삽입됨으로써 상기 다수의 기판안치대 중 제1기판안치대가 상승하는 제1단계;A first step of raising the first substrate stabilizer of the plurality of substrate stabilizers by lowering the main disc so that the lifting block is inserted into the through part; 상기 챔버의 내부로 이송로봇이 진입하여 상기 제1기판안치대에 제1기판을 올려놓는 제2단계;A second step in which a transfer robot enters into the chamber and places a first substrate on the first substrate stabilizer; 상기 메인디스크를 상승시키는 제3단계;A third step of raising the main disk; 상기 메인디스크를 회전시키는 제4단계;A fourth step of rotating the main disk; 상기 메인디스크를 하강시키면, 상기 승강블록이 상기 관통부에 삽입됨으로써 상기 다수의 기판안치대 중 제2기판안치대가 상승하는 제5단계;A fifth step of raising the second substrate stabilizer of the plurality of substrate stabilizers by lowering the main disc so that the lifting block is inserted into the through part; 상기 챔버의 내부로 이송로봇이 진입하여 상기 제2기판안치대에 제2기판을 올려놓는 제6단계;A sixth step in which a transfer robot enters into the chamber to place a second substrate on the second substrate stabilizer; 를 포함하는 기판의 로딩 방법.Method of loading a substrate comprising a.
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