JP5986682B2 - 破損防止機能を備えた基板処理システム - Google Patents

Description

本発明は、破損防止機能を備えた基板処理システムに関する。より詳しくは、破損防止部を装着して流体タンクの破損を防止することができる破損防止機能を備えた基板処理システムに関する。

近代では、気体または液体を貯蔵し、液体を気化させることができるタンクが普遍化して、実生活や産業活動に多く役立てられている。
最近、半導体産業や太陽電池産業の飛躍的な発展によって半導体や太陽電池の需要が増えるに伴い、半導体や太陽電池の薄膜製造のために使用する、流体を貯蔵することができるタンクの使用が増えている。

一方、太陽電池の薄膜製造法としてスパッタリング工法が使用されている。スパッタリング工法は、流体が貯蔵されているタンクからパイプを介して気化した気体の供給を受け、真空状態のチャンバー内で原子または分子単位の蒸着物質を被蒸着基板の表面に凝固させることによって、薄膜を形成する。
しかし、薄膜形成物質が気化してパイプ内を流動する過程で、パイプには流動する気体から多くの熱が供給され、パイプは膨張することになる。
その結果、流体タンクとチャンバーとの間を相互に連結するパイプの熱膨張による体積変化によって、流体タンクとチャンバーに破損をもたらされる可能性があるという問題点がある。

従って、本発明の目的は、このような従来の問題点を解決するために、パイプの熱膨張による流体タンクとパイプの破損を防止することができる破損防止部を有する、破損防止機能を備えた基板処理システムを提供することを目的とする。

本発明の課題は、本発明により、すなわち、流体を貯蔵することができる流体タンクと、前記流体タンクから流体の供給を受けて、基板が処理される空間を提供するチャンバーと、前記流体が流動できるように、前記流体タンクと前記チャンバーを相互に連結するパイプと、前記パイプで前記流体が流動することにより熱の供給を受けて、発生する熱膨張に対応して前記流体タンクの位置変更ができるようにする破損防止部と、を含むことを特徴とする破損防止機能を備えた基板処理システムによって達成される。

また、前記破損防止部は、一端は流体タンクと連結され、他端はタンクの荷重を支持するレッグ部と、下端は地面に固定され、他端は前記レッグ部と接触して前記レッグ部の移動半径を制限する支持部材とを含むことができる。

また、前記レッグ部は、流体タンクを支持するフレームと、前記フレームの下端に球状で設けられ、前記支持部材の上面と接触して移動または回動が可能な回動部材とを含むことができる。

また、前記支持部材の上面は、前記支持部材から前記回動部材の離脱が防止されるように曲率を有し、内側に陥没する陥没部を含むことができる。

図１は、本発明の一実施形態に係る破損防止機能を備えた基板処理システムの斜視図である。 図２は、本発明の一実施形態に係る破損防止部の概要図である。 図３は、本発明の一実施形態に係る破損防止部の結合関係を示す正面図である。 図４は、本発明の一実施形態に係る破損防止部の動作を概略的に示す図である。

説明に先立ち、様々な実施形態を説明する場合においては、同一の構成を有する構成要素については同一の符号を使用して代表的な実施形態で説明し、その他の実施形態では異なる構成について説明することにする。
以下、添付した図面を参照して、本発明の一実施形態に係る破損防止機能を備えた基板処理システムについて詳細に説明する。

図１は、本発明の一実施形態に係る破損防止機能を備えた基板処理システムの斜視図である。
図１を参照すると、本実施形態に係る破損防止機能を備えた基板処理システムは、流体タンク１００と、チャンバー１１０と、パイプ１２０と、破損防止部１３０とを含む。

前記流体タンク１００は、後述するチャンバー１１０内にノズルを介して噴射される流体を貯蔵する部材である。前記流体タンク１００の外壁面の一側面には、太陽電池薄膜製造蒸着工程において、チャンバー１１０まで連結されて気化した流体の流動が可能なパイプ１２０が設けられる。

なお、前記流体タンク１００は、基板に噴射される流体を気化させることができるように、気化装置（図示せず）と、気化する流体の温度を測定する温度感知モジュール（図示せず）などを含むことができる。

本実施形態においては、気化する気体は、太陽電池薄膜製造のためのセレン（ｓｅｌｅｎｉｕｍ）で説明するが、これに制限されるものではなく、多種多様な流体を適用することができる。

前記チャンバー１１０は、流体タンク１００から気化した気体の供給を受けて、チャンバー１１０内に備えられたノズル（図示せず）から噴射されるソースに蒸着される対象基板を収容する部材である。
チャンバー１１０は、基板にソースを噴射する所定の空間を提供し、地面に対して揺れることなく固定されている。

チャンバ―１１０は、図示していないが、チャンバー１１０内部の圧力を真空または使用者の要求に応じた圧力に調節できるように、真空ポンプ（図示せず)を備えることができる。また、チャンバー１１０は、流体を被蒸着基板に均一にソースを噴射させることができるノズル（図示せず）を備えることができる。

また、チャンバ―１１０は、チャンバー１１０内に、圧力を測定可能な圧力センサーモジュール（図示せず）と、蒸着工程時に基板を移送するための基板移送装置（図示せず）と、チャンバー１１０内に基板を安着［安定的に固定、定着］させる基板支持台（図示せず)を備えることができる。また、チャンバ―１１０は、ソースが容易に基板に蒸着するように基板を所定の温度に加熱するための加熱部材（図示せず)などの基板処理システムの一般的な部品を備えることができる。

前記パイプ１２０は、流体タンク１００とチャンバー１１０を相互連結する。パイプ１２０は、薄膜製造のためのソースが流動できる部材であって、一端部は流体タンク１００に連結され、他端部は前記チャンバー１１０に連結される。

図２は、本実施形態に係る破損防止部１３０を拡大した斜視図であり、図１の「Ａ」を拡大したものである。
図２を参照すると、前記破損防止部１３０は、流体が気化してパイプ１２０内を流動することにともなってパイプ１２０が流体から熱の供給を受けて生じるパイプ１２０の熱膨脹に対応して、タンクの位置変更ができるようにし、タンクの破損を防止するものであり、レッグ部１３１と支持部材１３２を含む。

前記レッグ部１３１は、一端は流体タンク１００と連結され、他端は流体タンク１００の荷重を支持する部材である。前記レッグ部１３１は、フレーム１３３と回動部材１３４を含む。
前記フレーム１３３は、流体タンク１００に装着されて流体タンク１００の荷重を支持する。前記フレーム１３３は、前記回動部材１３４と流体タンク１００とを連結して回動部材１３４が移動および回動の時、流体タンク１００が共に移動可能なようにする部材である。

なお、本実施形態においては、３つのフレーム１３３を装着して説明するが、これに制限されるものではなく、流体タンク１００には、荷重を支持することができる１つまたは複数のフレーム１３３を設けることができる。

図３は、本実施形態に係る破損防止部１３０の結合関係を示す正面図である。
図３を参照すると、前記回動部材１３４は、前記フレーム１３３の下端に球状に設けられる。前記回動部材１３４は、前記流体タンク１００がパイプ１２０の熱膨張に対応して移動が容易になるように回動または移動が可能に設置される。

前記支持部材１３２は、上面は前記回動部材１３４と接触し、下面は地面（床面）に固定されている部材である。前記支持部材１３２の上面は、曲率を有し内側に陥没する陥没部を含む。
従って、前記パイプ１２０の熱膨張に応じ、流体タンク１００とフレーム１３３で連結されている回動部材１３４が前記陥没部内で移動を制限されることなく移動または回動することにより、前記流体タンク１００の破損を防止することができる。

ここからは、前述した破損防止機能を備えた本実施形態の流体タンク１００の動作について説明する。
真空状態のチャンバー１１０内で基板移送装置（図示せず）によって基板が移送されると、外部の所定の貯蔵所からパイプ１２０を介して前記流体タンク１００に基板処理に必要な薄膜製造流体であるセレンが供給される。

前記流体タンク１００に供給されたセレンは、流体タンク１００から気化装置（図示せず)を介して気化されて流体タンク１００の外側に連結されたパイプ１２０に流れることになる。前記気化したセレンは、真空状態のチャンバー１１０内部に流動し、チャンバー１１０内部に備えらたノズル（図示せず)を介して一定の圧力で基板に噴射される。
この際、気化したセレンがパイプ１２０を介してチャンバー１１０に流動する。前記パイプ１２０には、気化したセレンから熱の供給を受けて熱膨張が発生する。熱膨張により前記パイプ１２０の体積が増えることにより、相互パイプ１２０で連結されているチャンバー１１０と流体タンク１００との間隔が広くなる。

図４は、本実施形態に係る破損防止部１３０の動作を概略的に示した図である。
図４を参照すると、チャンバー１１０と流体タンク１００との間隔が広くなることにより、破損防止部１３０に備えられた回動部材１３４がパイプ１２０の体積変化に対応することができる。すなわち、前記支持部材１３２の上面に備えられた空間で前記回動部材１３４が熱膨張により伸びた長さだけ移動および回動し、前記流体タンク１００の位置を変更させて、流体タンク１００の破損を防止する。

すなわち、前記チャンバー１１０と前記流体タンク１００が、各々地面と相対的に移動不能に固定されている既存の形態とは異なり、本発明においては、前記チャンバー１１０のみが既存の形態と同一の形態で地面と固定されている。
これに対して前記流体タンク１００は、前記流体タンク１００の移動および回動を可能にする回動部材１３４を備えており、パイプ１２０の熱膨張に起因するチャンバー１１０と流体タンク１００との破損を防止することができる。

本発明の権利範囲は、前述した実施形態に限定されるものではなく、添付した特許請求の範囲内で様々な形態の実施形態に具現することができる。特許請求の範囲で請求する本発明の要旨を逸脱することなく、当該発明の属する技術分野における通常の知識を有する者であれば誰でも変形可能な多様な範囲まで本発明の請求範囲の記載の範囲内にあるものとみなす。

本発明によれば、パイプの熱膨張に起因する流体タンクとパイプの破損を防止することができる破損防止部を適用することにより、破損防止機能を備えた基板処理システムが提供される。

Claims (1)

1. 流体を貯蔵することができる流体タンクと、
   前記流体タンクから流体の供給を受けて、基板が処理される空間を提供するチャンバーと、
   前記流体が流動できるように、前記流体タンクと前記チャンバーを相互連結するパイプと、
   前記パイプ内を前記流体が流動することにより当該パイプが前記流体から熱の供給を受けて発生する前記パイプの熱膨張に対応して前記流体タンクの位置変更ができるようにする破損防止部とを含み、
   前記破損防止部は、
   一端は前記流体タンクと連結され、他端は前記流体タンクの荷重を支持するレッグ部と、
   下端は地面に固定され、他端は前記レッグ部と接触して前記レッグ部の移動半径を制限する支持部材とを含み、
   前記レッグ部は、前記流体タンクを支持するフレームと、前記フレームの下端に球状に設けられ、前記支持部材の上面と接触して移動または回動が可能な回動部材とを含み、
   前記支持部材の上面には、前記支持部材から前記回動部材の離脱が防止されるような曲率を有する内側に陥没する陥没部が形成されており、
   前記陥没部は、前記パイプの熱膨張により伸びた長さだけ前記回動部材が前記支持部材の上面の前記陥没部内で移動可能に形成されている
   ことを特徴とする破損防止機能を備えた基板処理システム。

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