KR100458889B1

KR100458889B1 - Ｆｐｄ 제조장치

Info

Publication number: KR100458889B1
Application number: KR10-2003-0015390A
Authority: KR
Inventors: 이철원; 최준영
Original assignee: 주식회사 에이디피엔지니어링
Priority date: 2003-03-12
Filing date: 2003-03-12
Publication date: 2004-12-03
Also published as: TWI267673B; CN1530995A; TW200417622A; CN100540732C; KR20040080549A

Abstract

본 발명에 따른 FPD 제조장치는 FPD 기판이 올려놓여지는 기판 지지대(136)를 포함하는 공정챔버(130); 기판 지지대(136)와 챔버(130) 벽 사이에 수평하게 설치되어 기판 지지대(136)의 윗공간과 아랫공간을 분할하는 바플(138); 기판 지지대(136) 상의 기판(140)을 들어올리거나 내려놓도록 상하운동 가능하게 바플(138)의 아랫공간에 수직하게 설치되는 승강바(134); 승강바(134)가 상승하는 경우에는 챔버(130) 벽쪽 보다 기판 지지대(136) 쪽이 상대적으로 위로 올라가게되어 바플(138)이 기울어져 열리고, 승강바(134)가 하강하는 경우에는 바플(138)이 다시 수평한 상태로 돌아와 닫히도록 상기 챔버 벽 쪽에 있는 바플 부위와 승강바를 서로 연결하는 링크(150); 를 구비하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 의하면, 바플(138)에 구멍을 뚫고 별도의 커버를 설치하지 않아도 되므로, 공정챔버(130) 내의 기체흐름이 일정하게 유지되어 균일한 플라즈마를 얻을 수 있으며 바플(138) 전체의 전기적 특성이 균일하게 되어 아킹이 생기는 것을 방지할 수 있다. 또한, 별도의 커버와 이를 열고 닫기 위한 기구가 필요 없으므로 장비의 구성이 단순해진다. 그리고, 기판의 크기에 상관없이 다양한 크기 및 개수의 승강바(134)를 설치할 수 있다.

Description

ＦＰＤ 제조장치{Apparatus for fabricating flat panel display}

본 발명은 평판 디스플레이(Flat Panel Display, 이하 'FPD') 제조장치에 관한 것으로서, 특히 플라즈마가 공정챔버의 밑부분으로 내려가지 못하도록 하며 공정챔버 안에서의 가스흐름을 균일하게 하기 위하여 기판 지지대 주위에 설치되는 바플(baffle) 부분을 개선한 FPD 제조장치에 관한 것이다.

건식식각장치(Dry Etcher), 화학기상증착장치(Chemical Vapor Deposition Apparatus), 및 스퍼터(Sputter) 등과 같은 FPD 제조장치는 통상 3개의 진공챔버를 포함한다. 공정이 진행될 기판을 외부로부터 받아들이거나 공정이 끝난 기판을 외부로 내보내는데 사용되는 로드락 챔버(Loadlock Chamber)와, 플라즈마나 열에너지를 이용하여 막을 증착하거나 에칭 등을 수행하는 데 사용되는 공정챔버(Process Chamber)와, 기판을 로드락 챔버에서 공정챔버로 또는 그 반대로 반송하는데 사용되는 반송챔버(Transfer Chamber)가 바로 그것이다.

도 1은 종래의 FPD 제조장치를 설명하기 위한 평면도이다.

도 1을 참조하면, 반송챔버(20) 내에는 로봇(robot, 22)이 설치된다.로봇암(22a)은 FPD 기판(40)을 들어올려 이를 로드락 챔버(10)에서 공정챔버(30)로 또는 그 반대로 반송시킨다. 공정챔버(30)에서는 기판(40)이 기판 지지대(substrate supporting plate, 36) 상에 올려 놓여진 상태에서 공정이 진행된다. 기판(40)은 승강핀(32) 또는 승강바(34)의 도움을 받아 기판 지지대(36)로부터 들어올려지거나 기판 지지대(36)로 내려놓여진다.

승강핀(32)은 기판(40)의 밑에 위치하지만, 승강바(34)는 기판(40)의 외측에 위치한다. 승강바(34)는 그 위 끝부분이 수평방향으로 절곡되어 있기 때문에 그 절곡부위가 기판(40) 쪽으로 향하도록 수평회전 시키면 기판(40)이 승강바(34) 위 끝부분에 걸쳐지게 된다.

도 2a 내지 도 2f는 도 1의 FPD 제조장치의 작동방법을 설명하기 위한 단면도들이다.

공정챔버(30)에서 소정의 공정이 끝나면 공정완료된 기판(40b)은 기판 지지대(36) 상에 올려놓여진 상태로 잠시 대기하며, 이 때 반송챔버(20)와 공정챔버(30) 사이의 문이 열려 로봇암(22a)이 공정대기 중인 기판(40a)을 가지고 공정챔버(30)로 들어간다. 그러면, 승강바(34)가 상승하여 기판(40a)을 받쳐 올리고 로봇암(22a)은 공정챔버(30)에서 빠져나와 반송챔버(20)로 돌아온다(도 2a, 도 2b).

로봇암(22a)이 반송챔버(20)로 돌아가면 승강핀(32)이 상승하여 기판 지지대(36) 상에 올려놓여있는 공정완료된 기판(40b)을 들어올린다. 그러면, 반송챔버(20)에 있던 로봇암(22a)이 다시 공정챔버(30)로 들어간다. 이 때, 승강핀(32)이 하강하여 기판(40b)이 로봇암(22a) 상에 올려놓여지고 로봇암(22a)은 공정완료된 기판(40b)을 가지고 반송챔버(20)로 돌아온다(도 2c, 도 2d).

그러면, 공정챔버(30)와 반송챔버(20) 사이의 문이 닫힘과 동시에 승강핀(32)과 승강바(34)가 내려와서 대기중인 기판(40a)을 기판 지지대(36) 상에 올려놓고 소정의 공정을 진행한다(도 2e).

반송챔버(20)에 있던 로봇암(22a)은 로드락 챔버(10)에 있는 기판 보관장소(미도시)에 공정완료된 기판(40b)을 올려놓고, 로드락 챔버(10)의 다른 기판 보관장소(미도시)에 보관중이던 대기 기판(40c)을 꺼내와 180도 회전한 다음에 공정챔버(30)에서의 공정이 끝날 때까지 대기한다(도 2f).

이 동안 로드락 챔버(10)와 반송챔버(20) 사이의 문이 닫히고, 공정완료된 기판(40b)이 로드락 챔버(10) 밖으로 배출되고, 새로 처리할 기판(미도시)이 로드락 챔버(10)로 반입되는 기판 교환이 일어난다. 이 때, 공정챔버(30)에서 공정이 진행되는 동안에 상기 기판 교환이 끝나도록 하는 것이 바람직하므로 로드락 챔버(10)의 벤팅(venting) 및 펌핑(pumping)이 신속히 이루어져야 한다.

도 3a 및 도 3b는 상술한 종래의 FPD 제조장치의 문제점을 설명하기 위한 도면들이다. 도시된 바와 같이 종래의 FPD 제조장치는 플라즈마가 공정챔버(30)의 밑부분으로 내려가지 못하도록 하며 공정챔버(30) 안에서의 가스흐름을 균일하게 하기 위한 바플(baffle, 38)이 기판 지지대(36) 주위에 설치된다.

플라즈마 공정 진행시 승강바(34)가 플라즈마에 노출되어 공정 부산물이 승강바(34)에 쌓이지 않도록 하기 위하여 승강바(34)는 바플(38)의 하부공간에 설치되며, 바플(38)에는 승강바(34)의 승강을 위한 승강용 구멍이 뚫려지고, 이 구멍에 열고 닫음이 가능한 커버(34a)가 설치된다. 커버(34a)는 승강바(34)가 상승할 때에는 열리고, 하강할 때에는 닫힌다. 설명되지 않은 참조번호 30a는 공정챔버(30)에 형성된 펌핑 포트(pumping port)이다.

상술한 종래의 FPD 제조장치는 커버(34a)를 열고 닫는 기구를 설치할 수 있는 공간을 바플(38) 하부에 만들어 주어야 하고, 이렇게 공간을 만들면 바플(38)의 넓은 면이 갖는 전기적 특성과 상기 승강용 구멍 주위의 전기적 특성의 차이, 그리고 커버(34a) 가공의 불균일성에 의해 커버(34a) 가장자리에서 아킹(arcing) 현상이 발생하는 문제가 생긴다. 또한, 커버(34a)의 존재로 말미암아 공정챔버(30) 내의 가스 흐름이 불균일하게 된다.

그리고, 기판(40)의 크기가 2m×2m 정도로 점점 커지면서 승강핀(32)이나 승강바(34)를 이용하여 기판(40)을 들어올릴 때 기판(40)이 아래로 처지는 현상이 두드러지게 나타나는데, 이를 방지하여 기판(40)을 평평한 상태로 안전하게 들어올리기 위해서는 승강바(34)의 수평절곡부위의 길이도 길어져야 하고, 승강바(34)의 갯수도 늘어나야 한다. 이렇게 되면, 바플(38)에 설치되는 커버(34a)의 갯수도 늘어나게 되어 전술한 문제가 더욱 심각하게 나타난다.

따라서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 승강바가 상승하면 이와 연동되어 바플이 열리고 승강바가 하강하면 이와 연동되어 바플이 닫히도록 함으로써 바플 전체가 승강바를 덮는 커버 역할을 하도록 하여 상술한 종래의 문제를 해결할 수 있는 FPD 제조장치를 제공하는 데 있다.

도 1은 종래의 FPD 제조장치를 설명하기 위한 평면도;

도 2a 내지 도 2f는 도 1의 FPD 제조장치의 작동방법을 설명하기 위한 단면도들;

도 3a 및 도 3b는 상술한 종래의 FPD 제조장치의 문제점을 설명하기 위한 도면들;

도 4a 내지 도 4d는 본 발명의 실시예에 따른 FPD 제조장치를 설명하기 위한 도면들이다.

<도면의 주요 부분에 대한 참조번호의 설명 >

10: 로드락 챔버 20: 반송챔버

22: 로봇 22a: 로봇암

30, 130: 공정챔버 32: 승강핀

34, 134: 승강바 34a: 커버

36, 136: 기판 지지대 38, 138: 바플(baffle)

40, 40a, 40b, 40c: 기판 130a: 펌핑 포트

134a: 원통링 134b: 고정링

137a, 137b: 하부 차단판 137c: 세라믹 차단판

150: 링크 150a, 150b: 고정나사

상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 FPD 제조장치는 FPD 기판이 올려놓여지는 기판 지지대를 포함하는 공정챔버; 상기 기판 지지대와 상기 챔버 벽 사이에 수평하게 설치되어 상기 기판 지지대의 윗공간과 아랫공간을 분할하는 바플; 상기 기판 지지대 상의 기판을 들어올리거나 내려놓도록 상하운동 가능하게 상기 바플의 아랫공간에 수직하게 설치되는 승강바; 상기 승강바가 상승하는 경우에는 상기 바플이 상기 챔버 벽쪽 보다 상기 기판 지지대 쪽이 상대적으로 위로 올라가게되어 상기 바플이 기울어져 열리고, 상기 승강바가 하강하는 경우에는 상기 바플이 다시 수평한 상태로 돌아와 닫히도록 상기 챔버벽 쪽에 있는 바플 부위와 상기 승강바를 서로 연결하는 링크; 를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 승강바의 위 끝부분은 수평방향으로 절곡되는 것이 바람직하다. 그리고, 상기 승강바가 독립적으로 수평회전할 수 있도록 상기 승강바를 감싸면서 위 아래 방향으로는 움직이지 않도록 고정되는 원통링이 설치될 수 있고, 이 때 상기 링크는 상기 원통링에 연결되는 것이 바람직하다.

이하에서, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면들을 참조하여 상세히 설명한다.

도 4a 내지 도 4d는 본 발명의 실시예에 따른 FPD 제조장치를 설명하기 위한도면들이다.

도 4a 및 도 4b를 참조하면, 바플(138)은 기판 지지대(136)와 공정챔버(130) 벽 사이에 수평하게 설치되어 기판 지지대(136)의 윗공간과 아랫공간을 분할하며, 종래와 달리 구멍이 뚫려져 있지 않고 따라서 별도의 커버도 설치되지 않는다.

승강바(134)는 기판 지지대(136) 상의 기판(140)을 들어올리거나 내려놓도록 상하운동 가능하게 바플(138)의 아랫공간에 수직하게 설치되며, 위 끝부분은 수평방향으로 절곡된다.

바플(138)과 승강바(134)는 링크(150)에 의해 연결되어서 승강바(134)가 상승하면 이와 연동되어 바플(138)이 열리고 승강바(134)가 하강하면 이와 연동되어 바플(138)이 닫힌다. 따라서, 별도의 커버를 설치하지 않더라도 바플(138) 전체가 승강바(134)를 덮는 커버 역할을 한다.

참조번호 130a는 공정챔버(130)에 형성된 펌핑 포트(pumping port)이다. 참조번호 137a, 137b는 벨로우즈(136a)가 접혔다 펴졌다 하더라도 벨로우즈(136a) 부위로 플라즈마 등이 유입되지 못하도록 이를 차단하는 하부 차단판이다. 그리고, 참조번호 137c는 바플(138)과 기판 지지대(136) 사이에 설치되는 세라믹 차단판이다.

바플(38)과 승강바(34)의 연동을 도 4c 및 도 4d를 참조하여 설명하면, 승강바(134)의 수직 기둥 소정부위에는 승강바(134)를 감싸는 원통링(134a)이 설치되며, 원통링(134a)이 위아래 방향으로 움직이지 못하도록 원통링(134a)의 양쪽 끝에는 고정링(134b)이 설치된다. 승강바(134)는 원통링(134a) 안에서 독립적으로 자유로이 수평회전 할 수 있다.

챔버(130) 벽 쪽에 있는 바플(138) 부위와 원통링(134a)은 링크(150)에 의해 서로 연결되는데, 연결부위에서 링크(150)가 자유로이 회전할 수 있도록 그 연결은 고정나사(150a, 150b)를 통해 이루어진다.

승강바(134)가 상승하면 도 4d에 도시된 바와 같이 상기 바플(38)이 챔버(130) 벽쪽보다 기판 지지대(136) 쪽이 상대적으로 위로 올라가게되어 바플(138)이 기울어져 열리고, 승강바(134)가 하강하면 도 4c에 도시된 바와 같이 바플(138)이 다시 수평한 상태로 돌아와 닫힌다. 따라서, 별도의 커버를 설치하지 않더라도 바플(138) 전체가 승강바(134)를 덮는 커버 역할을 한다. 물론, 승강바(134)의 승강과정에서 승강바(134)는 원통링(134a) 안에서 자유로이 수평회전 가능하다.

상술한 바와 같은 본 발명에 의하면, 바플(138)에 구멍을 뚫고 별도의 커버를 설치하지 않아도 되므로, 공정챔버(130) 내의 기체흐름이 일정하게 유지되어 균일한 플라즈마를 얻을 수 있으며 바플(138) 전체의 전기적 특성이 균일하게 되어 아킹이 생기는 것을 방지할 수 있다. 또한, 별도의 커버와 이를 열고 닫기 위한 기구가 필요 없으므로 장비의 구성이 단순해진다. 그리고, 기판의 크기에 상관없이 다양한 크기 및 개수의 승강바(134)를 설치할 수 있다.

본 발명은 상기 실시예에만 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 많은 변형이 가능함은 명백하다.

Claims

FPD 제조장치에 있어서,

FPD 기판이 올려놓여지는 기판 지지대를 포함하는 공정챔버;

상기 기판 지지대와 상기 챔버 벽 사이에 수평하게 설치되어 상기 기판 지지대의 윗공간과 아랫공간을 분할하는 바플;

상기 기판 지지대 상의 기판을 들어올리거나 내려놓도록 상하운동 가능하게 상기 바플의 아랫공간에 수직하게 설치되며 소정부위에 원통링이 설치되는 승강바;

상기 승강바가 상승하는 경우에는 상기 챔버 벽쪽보다 상기 기판 지지대 쪽이 상대적으로 위로 올라가 상기 바플이 기울어져 열리고, 상기 승강바가 하강하는 경우에는 상기 바플이 다시 수평한 상태로 돌아와 닫히도록 상기 챔버벽 쪽에 있는 바플 부위와 상기 승강바의 소정부위에 설치되는 원통링을 서로 연결하는 링크를 구비하는 것을 특징으로 하는 FPD 제조장치.
제1항에 있어서, 상기 승강바의 위 끝부분이 수평방향으로 절곡되는 것을 특징으로 하는 FPD 제조장치.
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