JP7291975B2 - 基板処理装置 - Google Patents

Description

本発明は、基板処理装置に関し、より詳細には、基板処理が行われる工程チャンバーで排気されるガスが流れる流路に設置されるバルブモジュールを含む基板処理装置に関する。

ＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）などの基板処理装置においては、絶縁膜、導電性膜などの薄膜を基板上に蒸着するために多くの組成物を有する各工程ガス（プロセスガス）が工程チャンバー（プロセスチャンバー）内に供給されることによって基板処理が行われる。

このような基板処理は、精密度のために非常に清潔な高真空状態で行われなければならなく、工程後の残った工程ガス及び副産物は外部に排出されなければならないので、基板処理装置は、真空形成及びガス排気のために工程チャンバーと排気ポンプとの間の流路に設置されるバルブモジュールを含む。

前記バルブモジュールは、基板処理のための工程環境を維持するのに重要な役割をするので、バルブモジュールの寿命を延ばし、維持補修性を改善するための技術が要求される。

また、バルブモジュールの速い開閉動作のために、バルブモジュールを軽量化及び小型化しながらも耐久性が保障されるコンパクトなバルブ構造を具現するための技術が要求される。

本発明の目的は、前記のような必要性を認識し、流路を開閉するブレード部の縁部全体を取り囲む補強フレーム部を含むことによって、ブレード部の軽量化及び薄型化にもかかわらず、ブレード部の変形を防止することによって形態を維持し、ブレード部の安定的な支持を可能にすることにある。

より具体的には、本発明の目的は、流路を開閉するブレード部の側面部及び後面部のみならず、前面部側にも支持フレーム部を設置することによって、流路に設置されるバルブモジュールの上下高さを最小化し、バルブモジュールを軽量化及び小型化しながらもバルブモジュールの耐久性を向上できる基板処理装置を提供することにある。

また、本発明の目的は、流路を流れるガスがバルブモジュールの内部空間に浸透し、バルブモジュールが損傷することを防止する保護部材を設置することによって、バルブモジュールの寿命を大きく延ばすことができる基板処理装置を提供することにある。

特に、本発明の目的は、保護部材をバルブモジュールを基準にして工程チャンバー側に設置することによって、より少ない駆動力を使用したとしても保護部材を用いた密着力を大きく確保できる基板処理装置を提供することにある。

また、本発明の目的は、バルブハウジングをアルミニウム又はアルミニウム合金材質で構成し、開閉部材及び開閉部材の移動を駆動するための駆動部が設置されるバルブハウジングや、開閉部材の移動をガイドするための開閉部材ガイド部を着脱可能に結合して構成することによって、バルブモジュールを軽量化し、バルブモジュールに対する維持補修をより少ない費用で容易に行える基板処理装置を提供することにある。

本発明は、前記のような本発明の目的を達成するためになされたものであって、基板処理空間Ｓを形成する工程チャンバー１００と、前記基板処理空間Ｓのガスを外部に排気するための排気ポンプ２００と、前記工程チャンバー１００と結合され、前記基板処理空間Ｓと連通する第１流路部３１０と、前記排気ポンプ２００と結合される第２流路部３２０と、前記第１流路部３１０と前記第２流路部３２０との間に設置され、ガスが流れる流路４０２を開閉するバルブモジュール４００とを含む基板処理装置を開示する。

前記バルブモジュール４００は、前記流路４０２を開閉するために前記流路４０２を横切って前後方移動可能に設置される開閉部材４１０と、前記開閉部材４１０の前後方移動を駆動する第１駆動部４２０と、前記開閉部材４１０及び前記第１駆動部４２０が設置され、前記開閉部材４１０の前後方移動のための内部空間が形成されるバルブハウジング４３０と、前記流路４０２を流れるガスが前記内部空間に浸透することを防止するための保護部材４４０とを含んでもよい。

前記開閉部材４１０は、前方移動時、前記流路４０２を覆蓋するブレード部４１２と、前記ブレード部４１２の縁部全体を取り囲み、前記ブレード部４１２の縁部の少なくとも一部に結合される補強フレーム部４１５とを含んでもよい。

前記補強フレーム部４１５は、前記ブレード部４１２の両側面部４１２ｂに結合され、前記バルブハウジング４３０での前記ブレード部４１２の前後方移動をガイドするためのガイドローラー４１１が設置される一対の側面フレーム部４１４と、前記ブレード部４１２の前面部４１２ａ側で両端がそれぞれ前記一対の側面フレーム部４１４に結合される支持フレーム部４１６と、前記ブレード部４１２の後面部４１２ｃ側で両端がそれぞれ前記一対の側面フレーム部４１４に結合され、前記第１駆動部４２０による駆動力を伝達する後面フレーム部４１８とを含んでもよい。

前記補強フレーム部４１５は、内側に前記ブレード部４１２が位置するように平面形状が「ロ」の字状をなしてもよい。

前記バルブハウジング４３０は、前記第１流路部３１０側に結合され、前記流路４０２の一部をなす第１貫通口４３１を備える第１流路形成ボディー部４３２と、前記第２流路部３２０側に結合され、前記流路４０２の一部をなし、前記第１貫通口４３１と離隔して間隙を形成する第２貫通口４３３を備える第２流路形成ボディー部４３４とを含んでもよい。

前記ブレード部４１２は、前方移動時、前記第１貫通口４３１と前記第２貫通口４３３との間に進入し得る。

前記保護部材４４０は、前記流路４０２の周囲を取り囲むリング状からなり、前記第１流路形成ボディー部４３２に密着した状態で前記ブレード部４１２の配置平面に垂直な第１方向に沿って往復移動可能に設置され得る。

前記バルブモジュール４００は、前記保護部材４４０の第１方向移動を駆動する第２駆動部をさらに含んでもよい。

前記保護部材４４０は、前記流路４０２の開放時、前記第２流路形成ボディー部４３４に密着し、前記流路４０２の閉鎖時、前記ブレード部４１２が前記第２流路形成ボディー部４３４に密着するように前記ブレード部４１２を加圧することができる。

前記一対の側面フレーム部４１４のそれぞれは、前記ブレード部４１２の側面部４１２ｂが介在するように結合される第１結合ブロック５１０及び第２結合ブロック５２０を含んでもよい。

前記支持フレーム部４１６の終端は、前記第１結合ブロック５１０と前記第２結合ブロック５２０との間に介在してもよい。

前記一対の側面フレーム部４１４のそれぞれは、前記ブレード部４１２の側面部４１２ｂを貫通しながら前記第１結合ブロック５１０と前記第２結合ブロック５２０との間に固定される一つ以上の固定ピン５３２と、前記第１結合ブロック５１０及び前記第２結合ブロック５２０のうち少なくともいずれか一つと前記ブレード部４１２の側面部４１２ｂとの間で前記固定ピン５３２に設置される弾性スプリング部材５３４とを含んでもよい。

前記一対の側面フレーム部４１４のそれぞれは、前記ブレード部４１２の側面部４１２ｂ、前記ガイドローラー４１１、及び前記固定ピン５３２と重畳しない位置で前記第１結合ブロック５１０と前記第２結合ブロック５２０とを互いにボルティング結合するための複数のボルティング部材５４０を含んでもよい。

前記第１結合ブロック５１０及び前記第２結合ブロック５２０のうちいずれか一つは、前記後面フレーム部４１８側に向かって長さ方向に延長されることによって延長面ＥＳを形成し、前記後面フレーム部４１８は前記延長面ＥＳに結合されてもよい。

前記バルブハウジング４３０は、空気の流出入のための第１エアポート及び第２エアポートと連通する空気注入室４３６を前記第１流路形成ボディー部４３２側の内部に備えてもよい。

前記保護部材４４０は、前記流路４０２の周囲を取り囲むリング状からなり、前記第１貫通口４３１と前記第２貫通口４３３との間の間隙を遮断する遮断リング部４４２と、前記遮断リング部４４２の長さ方向の終端に外側方向に延長され、前記空気注入室４３６を、前記第１エアポートが位置する第１空気注入室４３６ａと前記第２エアポートが位置する第２空気注入室４３６ｂとに区画する区画部４４４とを含んでもよい。

前記バルブハウジング４３０は、アルミニウム又はアルミニウム合金材質からなってもよい。

前記バルブハウジング４３０は、前記流路４０２に対応する領域が開放され、前記第１流路形成ボディー部４３２及び前記第２流路形成ボディー部４３４と結合される中空状の第１ハウジング４３０ａと、前記第１ハウジング４３０ａの一側に着脱可能に結合され、前記開閉部材４１０の前後方移動方向に沿って延長形成され、前記開閉部材４１０の前後方移動のための内部空間を形成する中空状の第２ハウジング４３０ｂとを含んでもよい。

前記バルブモジュール４００は、前記バルブハウジング４３０に着脱可能に設置され、前記開閉部材４１０の前後方移動をガイドする開閉部材ガイド部をさらに含んでもよい。

本発明に係る基板処理装置は、流路を開閉するブレード部の縁部全体を取り囲む補強フレーム部を含むことによって、ブレード部の軽量化及び薄型化にもかかわらず、ブレード部の変形を防止することによって形態を維持し、ブレード部の安定的な支持を可能にするという利点を有する。

より具体的には、本発明に係る基板処理装置は、流路を開閉するブレード部の側面部及び後面部のみならず、前面部側にも支持フレーム部を設置することによって、流路に設置されるバルブモジュールの上下高さを最小化し、バルブモジュールを軽量化及び小型化しながらもバルブモジュールの耐久性を向上できるという利点を有する。

また、本発明に係る基板処理装置は、流路を流れるガスがバルブモジュールの内部空間に浸透し、バルブモジュールが損傷することを防止する保護部材を設置することによって、バルブモジュールの寿命を大きく増加できるという利点を有する。

特に、本発明に係る基板処理装置は、保護部材をバルブモジュールを基準にして工程チャンバー側に設置することによって、より少ない駆動力を使用したとしても保護部材を用いた密着力を大きく確保できるという利点を有する。

また、本発明に係る基板処理装置は、バルブハウジングをアルミニウム又はアルミニウム合金材質で構成し、開閉部材及び開閉部材の移動を駆動するための駆動部が設置されるバルブハウジングや、開閉部材の移動をガイドするための開閉部材ガイド部を着脱可能に結合して構成することによって、バルブモジュールを軽量化し、バルブモジュールに対する維持補修をより少ない費用で容易に行えるという利点を有する。

図１は、本発明の一実施形態に係る基板処理装置を示す断面図である。 図２は、図１の基板処理装置のバルブモジュールを示す斜視図である。 図３ａ乃至図３ｄは、図２のＡ－Ａ方向断面図であって、バルブモジュールの動作過程を説明する図である。 図４は、図２のバルブモジュールの開閉部材及び第１駆動部を示す斜視図である。 図５は、図４のバルブモジュールの開閉部材に対する分解斜視図である。 図６は、図２のバルブモジュールの保護部材を示す斜視図である。

以下、本発明に係る基板処理装置に関して添付の図面を参照して説明する。

本発明に係る基板処理装置は、図１乃至図６に示したように、基板処理空間Ｓを形成する工程チャンバー１００と、基板処理空間Ｓのガスを外部に排気するための排気ポンプ２００と、工程チャンバー１００と結合され、基板処理空間Ｓと連通する第１流路部３１０と、排気ポンプ２００と結合される第２流路部３２０と、第１流路部３１０と第２流路部３２０との間に設置され、ガスが流れる流路４０２を形成するバルブモジュール４００とを含む。

前記工程チャンバー１００は、密閉された基板処理空間Ｓを形成する構成であって、多様な構成が可能であり、例として、上側に開口が形成されたチャンバー本体１１０と、チャンバー本体１１０の開口に着脱可能に結合され、チャンバー本体１１０と共に密閉された基板処理空間Ｓを形成する上部リード１２０とを含んで構成されてもよい。

そして、前記工程チャンバー１００は、一側に基板１０の導入及び排出のための一つ以上のゲート１１１が形成されてもよい。

前記工程チャンバー１００には、基板処理のための電源印加システム、基板処理空間Ｓの圧力制御及び排気のための排気システムなどが連結又は設置されてもよい。

また、前記工程チャンバー１００には、基板処理空間Ｓに工程ガスを噴射するためのガス噴射部１３０が設置されてもよい。

前記ガス噴射部１３０は、工程のための多様な工程ガスを処理空間Ｓに噴射するための構成であって、多様な構成が可能であり、例として、前記ガス噴射部１３０は、上部リード１２０に設置され、ガス供給ライン（図示せず）を介して流入した工程ガスを拡散させる一つ以上の拡散プレートと、拡散された工程ガスを処理空間Ｓに向かって噴射する複数の噴射ホールとを含んでもよい。

また、前記工程チャンバー１００には、基板処理空間Ｓに導入された基板１０を支持する基板支持部１５０が設置されてもよい。

前記基板支持部１５０は、工程チャンバー１００内に設置され、基板１０を支持する構成であって、多様な構成が可能であり、例として、図１に示したように、上面で基板１０を支持する基板支持プレートと、基板支持プレートに結合され、工程チャンバー１００のチャンバー壁を貫通しながら基板上下駆動部（図示せず）と結合されることによって上下に移動する基板支持シャフトとを含んでもよい。

前記基板支持プレートは、基板１０の平面形状に対応する形状のプレートからなってもよく、前記基板支持プレートには基板の加熱のためのヒーター部（図示せず）が内蔵されてもよい。

前記基板支持シャフトは、基板支持プレートの底面に結合され、工程チャンバー１００のチャンバー壁を貫通しながら基板上下駆動部（図示せず）と結合されることによって上下に移動する構成であって、多様な構成が可能である。

前記基板上下駆動部（図示せず）は、基板支持シャフトを上下に移動させるための構成であって、多様な構成が可能であり、装置の構成によってモーター、リニアガイド、スクリュー、ナットなどを含んで構成されてもよい。

前記排気ポンプ２００は、基板処理空間Ｓのガスを外部に排気するための構成であって、多様な構成が可能であり、例として、基板処理空間Ｓに真空を形成できるものであれば多様な真空ポンプが適用され得る。

前記工程チャンバー１００と排気ポンプ２００との間には、工程チャンバー１００と排気ポンプ２００とを連結する第１流路部３１０及び第２流路部３２０が設置されてもよい。

前記第１流路部３１０は、工程チャンバー１００に形成される一つ以上の排気口に結合され、基板処理空間Ｓと連通する配管であって、多様な構成が可能であり、前記第２流路部３２０は、排気ポンプ２００と結合される配管であって、多様な構成が可能である。

図示してはいないが、他の例において、前記第１流路部３１０及び前記第２流路部３２０は、工程チャンバー１００と、工程チャンバー１００に遠隔プラズマによって活性化された活性種（活性ガス）を供給するための遠隔プラズマソース（図示せず）との間にも設置可能であることは当然である。

前記バルブモジュール４００は、第１流路部３１０と第２流路部３２０との間に設置され、ガスが流れる流路４０２を開閉することによって、流路４０２に沿って流れるガスの流れを制御するための構成であって、多様な構成が可能である。

例として、前記バルブモジュール４００は、流路４０２を開閉するために流路４０２を横切って前後方移動可能に設置される開閉部材４１０と、開閉部材４１０の前後方移動を駆動する第１駆動部４２０と、開閉部材４１０及び第１駆動部４２０が設置され、開閉部材４１０の前後方移動のための内部空間が形成されるバルブハウジング４３０と、流路４０２を流れるガスが内部空間に浸透することを防止するための保護部材４４０とを含んでもよい。

前記開閉部材４１０は、流路４０２を開閉するために流路４０２を横切って前後方移動可能に設置される構成であって、多様な形状及び材質からなり得る。

例として、前記開閉部材４１０は、前方移動時、流路４０２を覆蓋するブレード部４１２と、ブレード部４１２の縁部全体を取り囲みながらブレード部４１２の縁部の少なくとも一部に結合される補強フレーム部４１５とを含んでもよい。

前記ブレード部４１２は、図４及び図５に示したように、前方移動することによって流路４０２を横切って覆蓋するプレートであって、多様な材質及び形状からなり得る。

前記ブレード部４１２は、前後方移動のための移動平面（図面を基準にしてＸ－Ｙ平面）を基準にして、前面部４１２ａ、両側面部４１２ｂ、及び後面部４１２ｃを備えてもよい。このとき、前後の基準は、移動平面でのブレード部４１２の前後進方向によって決定され得る。

前記ブレード部４１２は、速い開閉動作（前後進ストローク）を繰り返し行いながら耐久性が保障されなければならないので、バルブモジュール４００の軽量化及び小型化（厚さ最小化）のために外力による変形が発生しない範囲で弾性のある薄い厚さのプレートからなることが好ましく、例として、ＳＵＳ材質からなってもよい。

前記補強フレーム部４１５は、ブレード部４１２の縁部全体を取り囲みながらブレード部４１２の縁部の少なくとも一部に結合されるフレームであって、多様な形状及び材質からなり得る。

例として、前記補強フレーム部４１５は、内側に前記ブレード部４１２が位置するように平面形状が「ロ」の字状をなしてもよい。

前記補強フレーム部４１５は、ブレード部４１２の縁部全体を取り囲む方式でブレード部４１２に結合されることによって、ブレード部４１２の軽量化及び薄型化にもかかわらず、ブレード部４１２の変形を防止することによって形態を維持し、ブレード部４１２の安定的な支持を可能にするという利点を有する。

一実施形態において、前記補強フレーム部４１５は、ブレード部４１２の両側面部４１２ｂに結合され、バルブハウジング４３０でのブレード部４１２の前後方移動をガイドするためのガイドローラー４１１が設置される一対の側面フレーム部４１４と、ブレード部４１２の前面部４１２ａ側で両端がそれぞれ一対の側面フレーム部４１４に結合される支持フレーム部４１６と、ブレード部４１２の後面部４１２ｃ側で両端がそれぞれ一対の側面フレーム部４１４に結合され、第１駆動部４２０による駆動力を伝達する後面フレーム部４１８とを含んでもよい。

上述したように、前記一対の側面フレーム部４１４、支持フレーム部４１６、及び後面フレーム部４１８は互いに結合され、平面形状が「ロ」の字状をなし得ることは当然である。

前記一対の側面フレーム部４１４は、ブレード部４１２の両側面部４１２ｂに結合され、バルブハウジング４３０でのブレード部４１２の前後方移動をガイドするためのガイドローラー４１１が設置される構成であって、多様な構成が可能であり、例として、ブレード部４１２の前後進方向に沿って延長形成された棒状のブロックであってもよい。

前記一対の側面フレーム部４１４には、図４及び図５に示したように、一つ以上のガイドローラー４１１が設置されてもよく、ガイドローラー４１１によって開閉部材４１０がバルブハウジング４３０内で前後方移動し得る。

前記一対の側面フレーム部４１４のそれぞれは、ブレード部４１２の側面部４１２ｂが介在するように結合される第１結合ブロック５１０及び第２結合ブロック５２０を含んでもよい。

すなわち、前記第１結合ブロック５１０と前記第２結合ブロック５２０の結合面の間にブレード部４１２の側面部４１２ｂが挿入されてもよい。

このとき、前記第１結合ブロック５１０と前記第２結合ブロック５２０の結合面の間に介在する側面部４１２ｂは、側面フレーム部４１４に向かって外側に延長されてもよい。

また、前記一対の側面フレーム部４１４のそれぞれは、ブレード部４１２の側面部４１２ｂを貫通しながら第１結合ブロック５１０と第２結合ブロック５２０との間に固定される一つ以上の固定ピン５３２と、第１結合ブロック５１０及び第２結合ブロック５２０のうち少なくともいずれか一つとブレード部４１２の側面部４１２ｂとの間で固定ピン５３２に設置される弾性スプリング部材５３４とを含んでもよい。

前記固定ピン５３２に設置された弾性スプリング部材５３４により、ブレード部４１２が第１結合ブロック５１０と第２結合ブロック５２０との間で復元力を受けながら変位し得る。

このとき、前記ガイドローラー４１１は、ブレード部４１２の側面部４１２ｂと干渉しない位置で第１結合ブロック５１０と第２結合ブロック５２０との間の結合面に設置されてもよい。

前記ガイドローラー４１１が第１結合ブロック５１０と第２結合ブロック５２０との間に設置されることによって、側面フレーム部４１４の全体厚さが最小化され得る。

また、前記一対の側面フレーム部４１４のそれぞれは、ブレード部４１２の側面部４１２ｂ、ガイドローラー４１１、及び固定ピン５３２と重畳しない位置で第１結合ブロック５１０と第２結合ブロック５２０とを互いにボルティング結合するための複数のボルティング部材５４０を含んでもよい。

前記ボルティング部材５４０は、第１結合ブロック５１０と第２結合ブロック５２０とをボルティング結合するための部材であって、多様な形状及び材質からなり得る。

このとき、第１結合ブロック５１０及び第２結合ブロック５２０には、ボルティング部材５４０が第１結合ブロック５１０と第２結合ブロック５２０とを結合した状態で第１結合ブロック５１０及び第２結合ブロック５２０の外側に突出しないように、ボルティング領域がボルティング部材５４０の外側を完全に覆うように陥没して形成されてもよい。

これを通じて、ボルティング部材５４０による側面フレーム部４１４の厚さ増加を最小化することができる。

一方、前記第１結合ブロック５１０及び第２結合ブロック５２０のうちいずれか一つは、後述する後面フレーム部４１８側に向かって長さ方向に延長されることによって延長面ＥＳを形成することができる。

このとき、後述する後面フレーム部４１８は延長面ＥＳに結合されてもよい。

例として、図４及び図５に示したように、第２結合ブロック５２０は、後面フレーム部４１８側に向かって延長されることによって延長面ＥＳを形成することができ、後面フレーム部４１８は延長面ＥＳに結合されてもよい。

このとき、後面フレーム部４１８は、上面が第１結合ブロック５１０の上面と同じ高さで一致するように形成されることによって、側面フレーム部４１４に屈曲せずに型合・結合可能であり、これを通じてコンパクトな構造を具現することができる。

前記支持フレーム部４１６は、ブレード部４１２の前面部４１２ａ側で両端がそれぞれ一対の側面フレーム部４１４に結合される構成であって、多様な構成が可能である。

前記支持フレーム部４１６は、平面状のブレード部４１２の前面部４１２ａ側に位置するが、前面部４１２ａの縁部と予め設定された間隔だけ離隔した状態で両端が一対の側面フレーム部４１４にそれぞれ結合されてもよい。

このとき、前記支持フレーム部４１６の終端は、第１結合ブロック５１０と第２結合ブロック５２０との間に介在してもよい。

前記支持フレーム部４１６は、一対の側面フレーム部４１４を互いに連結して支持する機能を行うことによって、ブレード部４１２が非常に薄く形成される場合にも、開閉部材４１０の形態を変形せずに維持し、耐久性を向上できるという利点を有する。

前記支持フレーム部４１６は、ブレード部４１２の形状によって多様な形状からなり得ることは当然である。

前記後面フレーム部４１８は、ブレード部４１２の後面部４１２ｃ側で両端がそれぞれ一対の側面フレーム部４１４に結合され、第１駆動部４２０による駆動力を伝達する構成であって、多様な構成が可能である。

前記後面フレーム部４１８は、平面状のブレード部４１２の後面部４１２ｃ側に位置するが、後面部４１２ｃの縁部と予め設定された間隔だけ離隔した状態で両端が一対の側面フレーム部４１４にそれぞれ結合されてもよい。

前記後面フレーム部４１８は、一対の側面フレーム部４１４を互いに連結して支持する機能を行うと同時に、中央部に第１駆動部４２０と直接／間接的に連結されるクランピング部４１８ａを備えており、第１駆動部４２０を通じた駆動力を開閉部材４１０に伝達することができる。

例として、前記第１駆動部４２０とクランピング部４１８ａとの間には、一列に設置される複数のアーム部４９２、及び隣り合うアーム部４９２の間を回転可能にヒンジ結合するリンク結合部４９４が設置されてもよい。

前記後面フレーム部４１８に最も近いアーム部４９２はクランピング部４１８ａに結合され、第１駆動部４２０を通じた駆動力が複数のアーム部４９２を介して開閉部材４１０に伝達され得る。

このとき、前記バルブモジュール４００は、バルブハウジング４３０に着脱可能に設置され、開閉部材４１０の前後方移動をガイドする開閉部材ガイド部をさらに含んでもよい。

前記開閉部材ガイド部は、側面フレーム部４１４に設置されたガイドローラー４１１と接触し、ガイドローラー４１１が移動する経路を提供することができる。

前記開閉部材ガイド部は、開閉部材４１０の前後方移動方向に沿って設置されるガイドレールで構成されてもよく、軽量化のためにアルミニウム又はアルミニウム合金材質からなってもよい。

前記開閉部材ガイド部がバルブハウジング４３０に着脱可能に設置されることによって、維持補修が必要な場合、該当の構成部品のみを取り替えるなどの維持補修が可能になる。

前記第１駆動部４２０は、開閉部材４１０の前後方移動を駆動する駆動部であって、前記第１駆動部４２０に空圧／油圧などのアクチュエーター又はモーターなどの多様な駆動源が適用され得ることは当然である。

前記バルブハウジング４３０は、開閉部材４１０及び第１駆動部４２０が設置され、開閉部材４１０の前後方移動のための内部空間が形成されるハウジングであって、多様な構成が可能である。

例として、前記バルブハウジング４３０は、第１流路部３１０側に結合され、流路４０２の一部をなす第１貫通口４３１を備える第１流路形成ボディー部４３２と、第２流路部３２０側に結合され、流路４０２の一部をなしながら第１貫通口４３１と離隔して間隙Ｇを形成する第２貫通口４３３を備える第２流路形成ボディー部４３４とを含んでもよい。

このとき、前記ブレード部４１２は、前方移動時、第１貫通口４３１と前記第２貫通口４３３との間に進入し得る。すなわち、第１貫通口４３１と第２貫通口４３３との間の空間は、ブレード部４１２の前後進移動のための空間として活用されてもよい。

前記第１流路形成ボディー部４３２は、第１流路部３１０に向かう終端に第１流路部３１０と結合されるための第１フランジ４３２ａが形成されてもよい。

これと同様に、第２流路形成ボディー部４３４は、第２流路部３２０に向かう終端に第２流路部３２０と結合されるための第２フランジ４３４ａが形成されてもよい。

このとき、前記バルブハウジング４３０は、流路４０２に対応する領域が開放され、第１流路形成ボディー部４３２及び第２流路形成ボディー部４３４と結合される中空状の第１ハウジング４３０ａと、第１ハウジング４３０ａの一側に着脱可能に結合され、開閉部材４１０の前後方移動方向に沿って延長形成され、開閉部材４１０の前後方移動のための内部空間を形成する中空状の第２ハウジング４３０ｂとをさらに含んでもよい。

前記第１ハウジング４３０ａは、流路４０２に対応する領域が開放され、第１流路形成ボディー部４３２と第２流路形成ボディー部４３４が開放領域を中心に上下面に結合される中空状のハウジングであって、多様な構成が可能である。

前記第１ハウジング４３０ａには、後述する保護部材４４０の移動のための空間及び流路４０２の圧力調節のための手段が備えられてもよい。

また、前記第１ハウジング４３０ａは、単一の部材ではない多数のプレートが溶接や着脱などで結合されて構成される実施形態も可能であることは当然である。

前記第２ハウジング４３０ｂは、第１ハウジング４３０ａの一側に結合され、開閉部材４１０の前後方移動方向に沿って延長形成され、開閉部材４１０の前後方移動のための内部空間を形成する中空状のハウジングであって、多様な構成が可能である。

前記第２ハウジング４３０ｂは、第１ハウジング４３０ａの一側に多様な方式で結合可能であり、例として、溶接されたり又は着脱可能に結合され得る。

また、前記第２ハウジング４３０ｂには、開閉部材４１０の駆動のための第１駆動部４２０が結合されてもよい。

前記第２ハウジング４３０ｂは、第１ハウジング４３０ａと同様に、単一の部材ではない多数の部材が溶接や着脱などの多様な方式で結合されて構成される実施形態も可能であることは当然である。

一方、前記バルブモジュール４００の軽量化及び小型化のために、前記バルブハウジング４３０は、アルミニウム又はアルミニウム合金材質からなってもよく、また、バルブハウジング４３０を構成する各構成要素が着脱可能に結合されることが好ましい。

従来のように、バルブハウジング４３０をＳＵＳ材質で構成して溶接する方式で製作する場合は、重いため軽量化が難しく、溶接方式で各要素が結合されるので、一部の構成要素に対する維持補修が不可能であるという問題がある。

本発明は、ＳＵＳ材質を溶接する製作方式から逸脱し、バルブハウジング４３０及び開閉部材ガイド部をアルミニウム又はアルミニウム合金材質で構成し、各構成部品を着脱可能に製作することによって、軽量化及び維持補修性を改善できるという利点を有する。

前記保護部材４４０は、流路４０２を流れるガスがバルブハウジング４３０の内部空間に浸透することを防止するための構成であって、多様な構成が可能である。

例として、前記保護部材４４０は、図３ａ乃至図３ｄ及び図６に示したように、流路４０２の周囲を取り囲むリング状からなり、第１流路形成ボディー部４３２に密着した状態でブレード部４１２の配置平面（図面を基準にしてＸ－Ｙ平面）に垂直な第１方向（図面を基準にしてＺ軸方向）に沿って往復移動可能に設置され得る。

このとき、前記バルブモジュール４００は、保護部材４４０の第１方向移動を駆動する第２駆動部（図示せず）をさらに含んでもよい。

前記第２駆動部を通じた駆動方式の例として、前記バルブハウジング４３０、特に第１ハウジング４３０ａは、空気の流出口のための第１エアポート及び第２エアポートと連通する空気注入室４３６を第１流路形成ボディー部４３２側の内部に備えてもよい。

前記空気注入室４３６は、保護部材４４０の第１方向移動のための空圧を提供すると同時に、保護部材４４０の第１方向移動のための空間であって、第１流路形成ボディー部４３２側の内部、より具体的には、第１ハウジング４３０ａと第１流路形成ボディー部４３２との間の空間に形成されてもよい。

このとき、前記保護部材４４０は、第１ハウジング４３０ａと第１流路形成ボディー部４３２との間に移動可能に設置され得る。

また、前記保護部材４４０は、流路４０２の周囲を取り囲むリング状からなり、第１貫通口４３１と前記第２貫通口４３３との間の間隙Ｇを遮断する遮断リング部４４２と、遮断リング部４４２の長さ方向の終端に外側方向に延長され、空気注入室４３６を、第１エアポートが位置する第１空気注入室４３６ａと第２エアポートが位置する第２空気注入室４３６ｂとに区画する区画部４４４とを含んでもよい。

前記遮断リング部４４２は、第１貫通口４３１と第２貫通口４３３との間の間隙Ｇより長い長さを有するリング状部材であって、第１ハウジング４３０ａと第１流路形成ボディー部４３２との間に移動可能に設置され得る。

このとき、前記遮断リング部４４２は、Ｏリング部材Ｏを通じて遮断リング部４４２の内側面が第１流路形成ボディー部４３２に密着し、遮断リング部４４２の外側面が第１ハウジング４３０ａに密着し得る。このために、前記遮断リング部４４２の内周面又は外周面には、Ｏリング部材Ｏの設置のためのグルーブ４４１が形成されてもよい。

前記区画部４４４は、遮断リング部４４２の長さ方向の終端に外側方向に延長され、空気注入室４３６を、第１エアポートが位置する第１空気注入室４３６ａと第２エアポートが位置する第２空気注入室４３６ｂとに区画するフランジであって、多様な形状が可能である。

前記区画部４４４は、空気注入室４３６をシリンダーとしたとき、空気注入室４３６から第１エアポート又は第２エアポートへの空気の流出入によって移動するピストンに対応し得る。

前記区画部４４４の縁部の終端には、空気注入室４３６の第１空気注入室４３６ａと第２エアポートとの間のシーリングのためのＯリング部材Ｏが備えられてもよい。

前記空気注入室４３６は、区画部４４４を基準にして、第１エアポートが位置する第１空気注入室４３６ａと、第２エアポートが位置する第２空気注入室４３６ｂとに区画されてもよい。

図３ａ乃至図３ｄを参照すると、第１エアポートを介して第１空気注入室４３６ａに空気が流入し、第２エアポートを介して第２空気注入室４３６ｂから空気が流出すると、遮断部材４４０が上側方向（＋Ｚ方向）に移動することができ、その反対に、第１エアポートを介して第１空気注入室４３６ａから空気が流出し、第２エアポートを介して第２空気注入室４３６ｂに空気が流入すると、遮断部材４４０が下側方向（－Ｚ方向）に移動することができる。

このような遮断部材４４０の第１方向移動を制御するために、第１エアポート及び第２エアポートにはエア注入ライン４３７が連結され、エア注入ライン４３７には、空気の流出入を制御するための制御手段が設置されてもよい。

以下、上述した構成を含む基板処理装置での基板処理方法を詳細に説明する。

前記基板処理装置で基板処理を行う前処理空間Ｓに真空雰囲気を形成するために、又は基板処理後に処理空間Ｓの工程副産物を外部に排気するためにバルブモジュール４００が流路４０２を開放する。

バルブモジュール４００が流路４０２を開放しているとき、図３ａに示したように、開閉部材４１０は後方移動した状態であって、遮断部材４４０は、ブレード部４１２の配置平面（図面を基準にしてＸ－Ｙ平面）に垂直な第１方向（図面を基準にして－Ｚ軸方向）に沿って下方移動し、第２流路形成ボディー部４３４に密着した状態を維持することができる。

ここで、開閉部材４１０の後方移動とは、ブレード部４１２が流路４０２と遠ざかる方向に移動することを意味する。

すなわち、前記保護部材４４０は、流路４０２の開放時、第２流路形成ボディー部４３４に密着し得る。このために、遮断リング部４４２のうち第２流路形成ボディー部４３４と密着する密着面にはＯリング部材Ｏが備えられてもよい。

図３ａの場合、ブレード部４１２が流路４０２を覆蓋していないので、流路４０２に沿って工程チャンバー１００側から排気ポンプ２００側にガスの流れが形成され得る。

また、遮断部材４４０の遮断リング部４４２が第２流路形成ボディー部４３４に密着し、第１貫通口４３１と第２貫通口４３３との間の間隙Ｇを遮断しているので、流路４０２に沿って流れるガスがバルブハウジング４３０の内部空間に浸透することが防止され、バルブモジュール４００の汚染や損傷が防止され得る。

次に、工程チャンバー１００に対する排気が完了したり又は真空雰囲気が形成された処理空間Ｓを密閉するために、バルブモジュール４００が流路４０２を遮断することができる。

バルブモジュール４００が流路４０２を遮断するために、図３ｂに示したように、遮断部材４４０が第２流路形成ボディー部４３４から離れながらブレード部４１２の配置平面（図面を基準にしてＸ－Ｙ平面）に垂直な第１方向（図面を基準にしてＺ軸方向）に沿って上方移動する。

前記遮断部材４４０が第１方向（図面を基準にしてＺ軸方向）に沿って上方移動することによって、第１貫通口４３１と第２貫通口４３３との間の間隙Ｇを開放することができる。

前記遮断部材４４０が第１貫通口４３１と第２貫通口４３３との間の間隙Ｇを開放し、図３ｃに示したように、ブレード部４１２は、流路４０２に向かって前方移動し、第１貫通口４３１と第２貫通口４３３との間の間隙Ｇを介して流路４０２に進入し得る。

前記ブレード部４１２が流路４０２の間に横切って進入すると、図３ｄに示したように、保護部材４４０が再び下方移動し、ブレード部４１２を加圧することができる。

これを通じて、ブレード部４１２が第２流路形成ボディー部４３４に密着することができ、ブレード部４１２の底面に備えられるＯリング部材Ｏを通じて流路４０２が完全にシーリングされた状態で閉鎖され得る。

すなわち、前記保護部材４４０は、流路４０２の閉鎖時、ブレード部４１２が第２流路形成ボディー部４３４に密着するようにブレード部４１２を加圧することができる。

ブレード部４１２は、保護部材４４０による加圧力が加えられない場合、第２流路形成ボディー部４３４と間隔を置いて位置するが、保護部材４４０による加圧力が加えられると、ブレード部４１２自体の弾性変形及びブレード部４１２と側面フレーム部４１４との間の弾性スプリング部材５３４によって第２流路形成ボディー部４３４の周囲に完全に密着し得る。

このとき、前記遮断リング部４４２に備えられたＯリング部材Ｏは、ブレード部４１２の上面に密着し、遮断リング部４４２が残った第１貫通口４３１と第２貫通口４３３との間の間隙Ｇを遮断することによって、流路４０２に沿って流れるガスがバルブハウジング４３０の内部空間に浸透することが防止され、バルブモジュール４００の汚染や損傷が防止され得る。

本発明の場合、保護部材４４０がブレード部４１２を基準にして工程チャンバー１００側に設置されるが、工程チャンバー１００に真空雰囲気が形成された状態で工程チャンバー１００側と排気ポンプ２００側との間の圧力差によって工程チャンバー１００側から排気ポンプ２００側に向かう圧力が形成され得る。

よって、第２駆動部を通じた別途の加圧力を大きく形成しなくても、保護部材４４０がブレード部４１２を十分に加圧することができ、保護部材４４０及びブレード部４１２を通じた流路４０２及び間隙Ｇに対するシーリングが効果的に達成され得るという利点がある。

また、保護部材４４０がブレード部４１２を基準にして工程チャンバー１００側に設置されるので、ブレード部４１２が流路４０２を閉鎖したとき、保護部材４４０の自重によって保護部材４４０がブレード部４１２を加圧することができ、保護部材４４０及びブレード部４１２を通じた流路４０２及び間隙Ｇに対するシーリングが効果的に達成され得るという利点もある。

閉鎖された流路４０２に対して再び開放する必要がある場合、遮断部材４４０を再び上方に移動させ、ブレード部４１２に対する加圧力を解除することができる。

ブレード部４１２は、自分の弾性変形及びブレード部４１２と側面フレーム部４１４との間の弾性スプリング部材５３４への遮断部材４４０を通じた加圧力が解除されると、復元力によって再び第２流路形成ボディー部４３４と間隔を置いて位置し得る。

前記遮断部材４４０が上方に移動した後、ブレード部４１２は、再び後方移動しながら流路４０２を開放することができ、遮断部材４４０が再び下方移動しながら第１貫通口４３１と第２貫通口４３３との間の間隙Ｇを遮断することによって、図３ａのように再び流路４０２が開放され得る。

以上は、本発明によって具現され得る好ましい実施形態の一部に関して説明したものに過ぎないので、周知のように、本発明の範囲は、上記の実施形態に限定して解釈してはならず、上記で説明した本発明の技術的思想とその根本を共にする技術的思想はいずれも本発明の範囲に含まれると言えるだろう。

Claims (15)

1. 基板処理空間（Ｓ）を形成する工程チャンバー（１００）と、
   前記基板処理空間（Ｓ）のガスを外部に排気するための排気ポンプ（２００）と、
   前記工程チャンバー（１００）と結合され、前記基板処理空間（Ｓ）と連通する第１流路部（３１０）と、
   前記排気ポンプ（２００）と結合される第２流路部（３２０）と、
   前記第１流路部（３１０）と前記第２流路部（３２０）との間に設置され、ガスが流れる流路（４０２）を開閉するバルブモジュール（４００）と、
   を含む基板処理装置であって、
   前記バルブモジュール（４００）は、
   前記流路（４０２）を開閉するために前記流路（４０２）を横切って前後方移動可能に設置される開閉部材（４１０）と、
   前記開閉部材（４１０）の前後方移動を駆動する第１駆動部（４２０）と、
   前記開閉部材（４１０）及び前記第１駆動部（４２０）が設置され、前記開閉部材（４１０）の前後方移動のための内部空間が形成されるバルブハウジング（４３０）と、
   前記流路（４０２）を流れるガスが前記内部空間に浸透することを防止するための保護部材（４４０）と、を含み、
   前記開閉部材（４１０）は、
   前方移動時、前記流路（４０２）を覆蓋するブレード部（４１２）と、
   前記ブレード部（４１２）の縁部全体を取り囲みながら前記ブレード部（４１２）の縁部の少なくとも一部に結合される補強フレーム部（４１５）と、を含むことを特徴とする基板処理装置。
2. 請求項１に記載の基板処理装置であって、
   前記補強フレーム部（４１５）は、
   前記ブレード部（４１２）の両側面部（４１２ｂ）に結合され、前記バルブハウジング（４３０）での前記ブレード部（４１２）の前後方移動をガイドするためのガイドローラー（４１１）が設置される一対の側面フレーム部（４１４）と、
   前記ブレード部（４１２）の前面部（４１２ａ）側で両端がそれぞれ前記一対の側面フレーム部（４１４）に結合される支持フレーム部（４１６）と、
   前記ブレード部（４１２）の後面部（４１２ｃ）側で両端がそれぞれ前記一対の側面フレーム部（４１４）に結合され、前記第１駆動部（４２０）による駆動力を伝達する後面フレーム部（４１８）と、を含むことを特徴とする、基板処理装置。
3. 請求項１に記載の基板処理装置であって、
   前記補強フレーム部（４１５）は、内側に前記ブレード部（４１２）が位置するように平面形状が「ロ」の字状をなすことを特徴とする、基板処理装置。
4. 請求項１に記載の基板処理装置であって、
   前記バルブハウジング（４３０）は、
   前記第１流路部（３１０）側に結合され、前記流路（４０２）の一部をなす第１貫通口（４３１）を備える第１流路形成ボディー部（４３２）と、
   前記第２流路部（３２０）側に結合され、前記流路（４０２）の一部をなしながら前記第１貫通口（４３１）と離隔して間隙を形成する第２貫通口（４３３）を備える第２流路形成ボディー部（４３４）と、を含み、
   前記ブレード部（４１２）は、前方移動時、前記第１貫通口（４３１）と前記第２貫通口（４３３）との間に進入することを特徴とする、基板処理装置。
5. 請求項４に記載の基板処理装置であって、
   前記保護部材（４４０）は、
   前記流路（４０２）の周囲を取り囲むリング状からなり、前記第１流路形成ボディー部（４３２）に密着した状態で前記ブレード部（４１２）の配置平面に垂直な第１方向に沿って往復移動可能に設置され、
   前記バルブモジュール（４００）は、前記保護部材（４４０）の第１方向移動を駆動する第２駆動部をさらに含むことを特徴とする、基板処理装置。
6. 請求項５に記載の基板処理装置であって、
   前記保護部材（４４０）は、前記流路（４０２）の開放時、前記第２流路形成ボディー部（４３４）に密着し、前記流路（４０２）の閉鎖時、前記ブレード部（４１２）が前記第２流路形成ボディー部（４３４）に密着するように前記ブレード部（４１２）を加圧することを特徴とする、基板処理装置。
7. 請求項２に記載の基板処理装置であって、
   前記一対の側面フレーム部（４１４）のそれぞれは、前記ブレード部（４１２）の側面部（４１２ｂ）が介在するように結合される第１結合ブロック（５１０）及び第２結合ブロック（５２０）を含むことを特徴とする、基板処理装置。
8. 請求項７に記載の基板処理装置であって、
   前記支持フレーム部（４１６）の終端は、前記第１結合ブロック（５１０）と前記第２結合ブロック（５２０）との間に介在することを特徴とする、基板処理装置。
9. 請求項７に記載の基板処理装置であって、
   前記一対の側面フレーム部（４１４）のそれぞれは、
   前記ブレード部（４１２）の側面部（４１２ｂ）を貫通しながら前記第１結合ブロック（５１０）と前記第２結合ブロック（５２０）との間に固定される一つ以上の固定ピン（５３２）と、
   前記第１結合ブロック（５１０）及び前記第２結合ブロック（５２０）のうち少なくともいずれか一つと前記ブレード部（４１２）の側面部（４１２ｂ）との間で前記固定ピン（５３２）に設置される弾性スプリング部材（５３４）と、を含むことを特徴とする、基板処理装置。
10. 請求項９に記載の基板処理装置であって、
    前記一対の側面フレーム部（４１４）のそれぞれは、
    前記ブレード部（４１２）の側面部（４１２ｂ）、前記ガイドローラー（４１１）、及び前記固定ピン（５３２）と重畳しない位置で前記第１結合ブロック（５１０）と前記第２結合ブロック（５２０）とを互いにボルティング結合するための複数のボルティング部材（５４０）を含むことを特徴とする、基板処理装置。
11. 請求項７に記載の基板処理装置であって、
    前記第１結合ブロック（５１０）及び前記第２結合ブロック（５２０）のうちいずれか一つは、前記後面フレーム部（４１８）側に向かって長さ方向に延長されることによって延長面（ＥＳ）を形成し、
    前記後面フレーム部（４１８）は、前記延長面（ＥＳ）に結合されることを特徴とする、基板処理装置。
12. 請求項６に記載の基板処理装置であって、
    前記バルブハウジング（４３０）は、空気の流出入のための第１エアポート及び第２エアポートと連通する空気注入室（４３６）を前記第１流路形成ボディー部（４３２）側の内部に備えており、
    前記保護部材（４４０）は、
    前記流路（４０２）の周囲を取り囲むリング状からなり、前記第１貫通口（４３１）と前記第２貫通口（４３３）との間の間隙を遮断する遮断リング部（４４２）と、
    前記遮断リング部（４４２）の長さ方向の終端に外側方向に延長され、前記空気注入室（４３６）を、前記第１エアポートが位置する第１空気注入室（４３６ａ）と前記第２エアポートが位置する第２空気注入室（４３６ｂ）とに区画する区画部（４４４）と、を含むことを特徴とする、基板処理装置。
13. 請求項１～１２のいずれか１項に記載の基板処理装置であって、
    前記バルブハウジング（４３０）は、アルミニウム又はアルミニウム合金材質からなることを特徴とする、基板処理装置。
14. 請求項４に記載の基板処理装置であって、
    前記バルブハウジング（４３０）は、
    前記流路（４０２）に対応する領域が開放され、前記第１流路形成ボディー部（４３２）及び前記第２流路形成ボディー部（４３４）と結合される中空状の第１ハウジング（４３０ａ）と、
    前記第１ハウジング（４３０ａ）の一側に着脱可能に結合され、前記開閉部材（４１０）の前後方移動方向に沿って延長形成され、前記開閉部材（４１０）の前後方移動のための内部空間を形成する中空状の第２ハウジング（４３０ｂ）と、を含むことを特徴とする、基板処理装置。
15. 請求項１～１２のいずれか１項に記載の基板処理装置であって、
    前記バルブモジュール（４００）は、前記バルブハウジング（４３０）に着脱可能に設置され、前記開閉部材（４１０）の前後方移動をガイドする開閉部材ガイド部をさらに含むことを特徴とする、基板処理装置。

Images