KR100688954B1 - 플라즈마 처리장치의 개폐구조 - Google Patents

플라즈마 처리장치의 개폐구조 Download PDF

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Abstract

본 발명은 플라즈마 처리장치의 개폐구조에 관한 것으로, 그 상하로 분리되는 플라즈마 처리장치에 있어서, 상호 이격된 상태로 프레임에 의해 지지되는 상부 및 하부챔버를 포함하는 진공몸체와; 상기 상부 및 하부챔버의 사이에 위치하여 상부 및 하부챔버를 개폐시키는 개폐부재;를 포함하여 이루어지는 플라즈마 처리장치의 개폐구조에 관한 것이다.
본 발명은 상부챔버를 들어올리지 않고 이동시킬 수 있도록 함으로써 이동장치를 간소화할 수 있고, 또한 상부 챔버의 이동을 최소화함과 동시에 별도의 개폐부재를 이용해 상부챔버와 하부챔버를 개폐시킬 수 있도록 하는 효과가 있다.
플라즈마 처리장치, 개폐부재

Description

플라즈마 처리장치의 개폐구조{ Opening and Shutting Structure of Plasma Processing apparatus}
도 1a 내지 도 1c는 종래 기술의 플라즈마 처리장치에 따른 상부 뚜껑의 개폐 과정을 설명하기 위한 예시도.
도 2는 본 발명의 플라즈마 처리장치의 개폐구조에 따른 제1실시예를 나타내는 단면도.
도 3은 도 2에 도시된 A 부분을 나타내는 부분 확대 단면도.
도 4는 본 발명의 플라즈마 처리장치의 개폐구조를 하부챔버에 위치시킨 상태를 나타내는 부분 확대 단면도.
도 5는 본 발명의 플라즈마 처리장치에 따른 제2실시예를 나타내는 단면도.
도 6은 본 발명의 플라즈마 처리장치의 개폐구조를 하부챔버에 위치시킨 상태를 나타내는 부분 확대 단면도.
도 7은 본 발명의 플라즈마 처리장치에 따른 제3실시예를 나타내는 부분 확대 단면도.
도 8은 본 발명의 플라즈마 처리장치의 개폐구조를 하부챔버에 위치시킨 상태를 나타내는 부분 확대 단면도.
<도면 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100 : 진공몸체 102 : 프레임
104 : 반입구 110 : 상부챔버
111,121,155 : 테이퍼면 120 : 하부챔버
130,140,150 : 개폐부재 132,142,152 : 로드암
134,144,154 : 실드암 136,146,156 : 패킹
148a,148b : 압지대
본 발명은 플라즈마 처리장치의 개폐구조에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 상부 챔버의 이동을 최소화함과 동시에 별도의 개폐부재를 이용해 상부챔버와 하부챔버를 개폐시킬 수 있도록 하는 플라즈마 처리장치의 개폐구조에 관한 것이다.
상기 플라즈마 처리장치란 상기 대면적 기판상에 반도체층, 절연층 또는 도전층 등을 소정의 패턴으로 형성함으로써 상기 대면적 기판상에 반도체 장치나, 반도체 장치에 접속되는 배선이나 전극 등을 포함하는 구조물을 제조하기 위해서 실시되는 여러 가지 처리를 의미한다.
상기 대면적 기판에 상술한 반도체 처리를 실시하기 위해서 플라즈마 처리장치를 이용하게 되는데, 상기 플라즈마 처리장치는 챔버 본체를 유지 보수할 수 있도록 챔버 본체 상에 위치하는 상부 뚜껑(lid)이 개폐 가능해야 한다.
도 1a 내지 도 1c는 종래의 플라즈마 처리장치에 따른 상부 뚜껑의 개폐 과 정을 설명하기 위한 도면이다.
구체적으로, 도 1a에 도시한 바와 같이 플라즈마 처리장치는 회전 및 승강 기구(15)를 이용하여 챔버 본체(11)로부터 상부 뚜껑(13)을 일정 높이 이격시킨 후 도 1b에 도시한 바와 같이 이동기구(17)를 이용하여 상부 뚜껑(13)을 회전시킬 수 있는 위치까지 수평 이동시킨다.
그런 다음, 도 1c에 도시한 바와 같이 회전 및 승강 기구(15)를 이용하여 상부 뚜껑(13)을 회전시켜 상부 뚜껑(13)의 내부가 개방되게 한다. 도 1a 내지 도 1c에서, 상기 이동 기구는 제1 이동 기구(17a) 및 제2 이동 기구(17b)로 구성된다.
그런데, 종래의 플라즈마 처리장치는 개폐 장치를 구성하는 회전 및 승강 기구, 그리고 이동 기구가 하나의 어셈블리로 이루어져 있어 장착에 어려움이 있었으며, 종래의 반도체 처리 장치는 상부 뚜껑의 높이가 어느 정도의 치수를 가지면 개폐 장치를 장착하는데 큰 어려움이 없겠지만, 상부 뚜껑의 높이가 낮은 경우는 상부 뚜껑에 직접 개폐 장치를 장착하기가 힘든 단점이 있다.
그리고 종래의 플라즈마 처리장치는 개폐 장치가 챔버 본체를 감싸고 있어서 개폐 장치를 대면적 기판이 챔버 본체로 들어가는 입구인 게이트 밸브 위쪽에 별도의 보조 기구 없이 장착하기는 불가능한 단점이 있다. 종래의 플라즈마 처리장치는 개폐시 상부 뚜껑을 지탱하는 축이 한쌍밖에 없어 승강시와 이동시 지탱 축에 작용하는 힘이 매우 크고 유지보수시 한쪽으로 기울어질 수 있는 문제점이 있었다.
또한, 이동 기구에 의해 승하강시 상부 뚜껑의 자중으로 인한 이동 기구의 잦은 손상으로 이어지는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명은 상부 챔버의 이동을 최소화함과 동시에 별도의 개폐부재를 이용해 상부챔버와 하부챔버를 개폐시킬 수 있도록 하는 플라즈마 처리장치의 개폐구조를 제공하는 데 있다.
본 발명은 앞서 본 목적을 달성하기 위하여 다음과 같은 구성을 가진 실시예에 의해 구현된다.
본 발명의 플라즈마 처리장치의 개폐구조는, 상하로 분리되는 플라즈마 처리장치에 있어서, 상호 이격된 상태로 프레임에 의해 지지되는 상부 및 하부챔버를 포함하는 진공몸체와; 상기 상부 및 하부챔버의 사이에 위치하여 상부 및 하부챔버를 개폐시키는 개폐부재;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 플라즈마 처리장치의 개폐구조에 있어서, 상기 개폐부재는 하나 이상의 로드 및 패킹과 실드암을 포함하여 이루어진다.
본 발명의 플라즈마 처리장치의 개폐구조에 있어서, 상기 개폐부재는 상기 진공몸체 내부에 위치시킬 수 있으며, 상기 진공몸체 외부에 위치시킬 수도 있다.
본 발명의 플라즈마 처리장치의 개폐구조에 있어서, 상기 진공몸체는 상기 개폐부재와 연개하여 진공몸체를 개폐되도록 하는 압지대를 더 포함하여 이루어질 수 있다.
또한 상기 로드는 상기 상부챔버 내부로부터 상측으로 연장 돌출되도록 할 수도 있고, 상기 하부챔버 내부로부터 하측으로 연장 돌출되도록 할 수도 있다.
본 발명의 플라즈마 처리장치의 개폐구조에 있어서, 상기 진공몸체의 내벽과 실드암이 인접된 상태에서 그 측면이 각각 테이퍼면으로 이루어질 수도 있으며, 상기 개폐부재는 절연체이거나 절연체로 피막 처리되도록 하는 것이 바람직하다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
도 2 또는 도 3은 본 발명에 따른 제1실시예로서 이를 참조하면, 플라즈마 처리장치는 상기 대면적 기판상에 반도체층, 절연층 또는 도전층 등을 소정의 패턴으로 형성함으로써 상기 대면적 기판상에 반도체 장치나, 반도체 장치에 접속되는 배선이나 전극 등을 포함하는 구조물을 제조하기 위해서 실시되는 여러 가지 처리를 의미한다.
상기 대면적 기판에 상술한 플라즈마 처리를 실시하기 위해서 플라즈마 처리장치를 이용하게 되는데, 상기 플라즈마 처리장치는 유지 보수할 수 있도록 진공몸체(100)가 상부챔버(110)와 하부챔버(120)로 분리되는 구조로 되어 있으며, 또한 상기 상부챔버(110)와 하부챔버(120)는 지면상에 프레임(102)에 의해 안치되어 있다.
또한 상기 상부챔버의 하면부와 상기 하부챔버의 상면부는 서로 인접한 상태로 소정 간격 이격되어 있으며, 그 내부에 개폐부재(130)가 구비되어 있다.
상기 개폐부재(130)는 상부챔버(110)를 상측으로 관통 연장되는 다수개의 로드암(132), 상기 로드암(132)의 끝단에 결합되어 있는 실드암(134), 상기 상부챔버 의 내벽과 하부챔버의 상면부과 밀착되어 진공몸체(100)를 밀폐시킬 수 있게 하는 패킹(136)이 실드암(134)의 하면과 측면에 위치하게 된다.
이때 상기 로드암(132)은 별도의 작동수단(미도시)에 의해 상하 수직운동을 수행하여 실드암(134)이 진공몸체(100)를 밀폐과 개방을 수시로 병행할 수 있게 한다.
그리고 상기 개폐부재는 진공몸체 내부에서 소정 공정 실행시에는 상기 하부챔버(120)의 상면부와 밀착된 상태를 유지시켜 진공몸체 내부를 고진공 상태로 만들지만 공정이 끝나 후 진공몸체(100)의 유지관리가 필요할 경우 상기 상부챔버(110)를 상부로 들어올리는 것이 아니라 상기 개폐부재(130)를 작동시켜 진공몸체(100)를 개방시킨 후 상기 하부챔버(120)와 이격된 상태인 상부챔버(110)를 수평 이동시켜 유지 보수를 실시하게 된다.
여기서 상기 상부챔버(110)를 관통하고 있는 로드암(132)과 상부챔버의 접점면(미도시)은 공정 실행시 진공압의 누수를 방지하고 플라즈마 발생을 방지할 수 있는 절연체로 밀폐시키는 것이 바람직하다.
또한 상기 개폐부재는 절연체를 이용하여 구성하거나 절연체로 피막 처리하여 플라즈마 발생을 방지하는 것이 바람직하다.
그리고 도 4에 도시된 바와 같이 상기 개폐부재(130')의 위치를 하부챔버(120)에 위치시켜 실드암(134')가 상부챔버(110) 내측으로 압지되도록 할 수도 있다. 이때 기판(미도시)이 반입되는 반입구(104)의 위치는 하부챔버에 위치하는 것보다 상부챔버에 위치하는 것이 바람직하다.
도 5는 본 발명에 따른 제2실시예로서 이를 참조하면, 상기 상부챔버(110) 하면부에 별도의 압지대(148a)를 구비시킨 상태에서 상기 하부챔버(120)의 상면부에 대향되는 압지대(148b)를 구비한다. 이때 상기 상부챔버(110)에 위치한 압지대와 하부챔버에 위치한 압지대는 상호 정위치에서 각각 단차를 두고 위치하도록 한다. 이렇게 단차진 상태에서 상기 실드암(144)을 "┏"자 형태로 위치시켜 마치 압지대(148a,148b)를 감싸는 형상을 하도록 한다.
그리고 상기 실드암(144)의 상부에 로드암(142)을 상부로 연장하고 실드암의 하측 방향에 패킹(146)을 고정한다. 이렇게 함으로써 압지대(148a,148b) 각각의 상면에 패킹(146)이 위치되어 로드암(142)을 이용해 실드암(144)을 상하 운동시켜 상기 진공몸체(100)를 밀 개폐시킬 수 있게 되는 것이다.
또한 도 6에 도시된 바와 같이 상기 개폐부재(142')의 밀개폐 위치를 반대로 하부에서 상부로 할 수도 있게 된다. 이때 반입구(104)의 위치는 상부챔버에 위치하는 것이 바람직하다.
도 7은 본 발명에 따른 제3실시예로서 이를 참조하면, 상기 상부챔버(110)의 상부로 돌출되는 로드암(152)을 위치시킨 후 상기 상부챔버(110)의 내벽과 상기 실드암(154)의 측면을 내측으로 경사지고 각각 대향 하는 테이퍼면(111,155)을 형성시킨 상태에서 상기 테이퍼면(111,155)과 실드암의 하면 상에 패킹(156)을 고정하여 실드암(154)이 상하 운동시 밀폐될 수 있도록 한다.
여기서 상기 개폐부재(150)는 절연체로 형성되거나 그 표면을 절연체로 피막 처리하는 것이 바람직하다.
또한 상기 로드암(152)은 상부챔버(110)과 결합시 진공압의 누수를 방지하고 플라즈마 발생을 방지할 수 있게 밀폐시키는 것이 바람직하다.
도 8에 도시된 바와 같이 상기 개폐부재(150')를 상기 하부챔버(120)에 위치시킬 수도 있다. 이때 상기 반입구(104)는 상부챔버(110)에 위치하는 것이 바람직하다.
상술한 본 발명의 여러 실시예를 통해 플라즈마 처리장치의 유지관리시 상부챔버를 상부로 들어올리지 않고도 이동시키는 것이 가능하게 됨으로써 진공챔버의 유지관리시 이동수단 등의 손상을 방지하고 간소화할 수 있게 되는 것이다.
이상의 본 발명은 상기에 기술된 실시예들에 의해 한정되지 않고, 당업자들에 의해 다양한 변형 및 변경을 가져올 수 있으며, 이는 첨부된 청구항에서 정의되는 본 고안의 취지와 범위에 포함된다.
본 발명은 앞서 본 구성에 의해 다음과 같은 효과를 가진다.
본 발명은 상부챔버를 들어올리지 않고 이동시킬 수 있도록 함으로써 이동장치를 간소화할 수 있는 효과가 있다.
또한, 상부 챔버의 이동을 최소화함과 동시에 별도의 개폐부재를 이용해 상부챔버와 하부챔버를 개폐시킬 수 있도록 하는 효과가 있다.

Claims (9)

  1. 상하로 분리되는 플라즈마 처리장치에 있어서,
    상호 이격된 상태로 프레임에 의해 지지되는 상부 및 하부챔버를 포함하는 진공몸체와;
    상기 상부 및 하부챔버의 사이에 위치하여 상부 및 하부챔버를 개폐시키는 개폐부재;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리장치의 개폐구조.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 개폐부재는 하나 이상의 로드암 및 패킹과 실드암을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리장치의 개폐구조.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 개폐부재는 상기 진공몸체 내부 위치되도록 하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리장치의 개폐구조.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 개폐부재는 상기 진공몸체 외부에 위치하도록 하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리장치의 개폐구조.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 진공몸체는 상기 개폐부재와 연개하여 진공몸체를 개폐되도록 하는 압지대를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리장치의 개폐구조.
  6. 제 2 항에 있어서,
    상기 로드암은 상기 상부챔버 내부로부터 상측으로 연장 돌출되도록 하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리장치의 개폐구조.
  7. 제 2 항에 있어서,
    상기 로드암은 상기 하부챔버 내부로부터 하측으로 연장 돌출되도록 하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리장치의 개폐구조.
  8. 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서,
    상기 진공몸체의 내벽과 실드암이 인접된 상태에서 그 측면이 각각 테이퍼면으로 이루어지도록 하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리장치의 개폐구조.
  9. 제 1 항 내지 제 7 항에 있어서,
    상기 개폐부재는 절연체이거나 절연체로 피막 처리되도록 하는 것을 특징으 로 하는 플라즈마 처리장치의 개폐구조.
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