KR100722026B1 - 처리 챔버 및 처리 장치 - Google Patents

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Abstract

처리 챔버 내부의 치수를 작게 하지 않고, 외형 치수의 확대를 억제하며, 또한 중량의 경감을 도모한다.
진공 챔버(10)의 기부(10a)의 길이 방향의 측벽(61a, 61b)의 벽두께(L1)는 측벽(62a, 62b)의 벽두께(L2)에 비해 작게 형성되고, 덮개(10b)의 상부 측벽(63a, 63b)의 벽두께는, 상부 측벽(64a, 64b)의 벽두께에 비해 작게 형성되어 있다. 사용시에는, 측벽(61a, 61b) 및 상부 측벽(64a, 64b)의 강도를 보강하기 위해, 보강판(90a 내지 90d)이 탈착가능하게 외부에 장착된다.

Description

처리 챔버 및 처리 장치{PROCESSING CHAMBER AND PROCESSING APPARATUS}
도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 진공 챔버를 구비한 진공 처리 시스템의 개요를 도시하는 사시도,
도 2는 도 1의 진공 처리 시스템의 수평 단면도,
도 3은 진공 챔버 외관의 사시도,
도 4는 진공 챔버를 중간까지 전개한 상태의 사시도,
도 5는 진공 챔버의 단면도,
도 6은 진공 챔버의 유지 보수시의 모양을 설명하기 위한 도면,
도 7은 진공 챔버의 이송시의 상태를 설명하기 위한 단면도,
도 8은 진공 챔버의 이송시의 상태를 설명하기 위한 기부의 사시도.
도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
10 : 진공 챔버 1Oa : 기부
10b : 덮개 61a, 61b : 측벽(길이 방향)
62a, 62b : 측벽 63a, 63b : 상부 측벽(길이 방향)
64a, 64b : 상부 측벽 65 : 바닥판
66 : 상판 90a, 90b, 90c, 90d : 보강판
본 발명은 처리 챔버 및 처리 장치에 관한 것이며, 상세하게는 평판 디스플레이(FPD: Flat Panel Display) 등의 제조 과정에 있어서, 기판 처리에 사용되는 대형의 처리 챔버 및 처리 장치에 관한 것이다.
FPD의 제조 과정에 있어서는, 한변의 길이가 2m를 넘는 장방형의 대형 유리 기판을 처리 챔버내에 수용하여 각종 처리가 실행된다. 최근에는 유리 기판의 대형화에 따라 처리 챔버 자체도 대형화하고, 그 중량도 증가하고 있다. 특히, 대형 유리 기판에 대하여 진공 상태에서 처리를 실행하는 진공 챔버에 있어서는, 알루미늄 등의 금속제의 처리 챔버의 내부를 진공으로 한 상태에서 대기압에 견딜 수 있는 충분한 강도를 확보할 필요가 있기 때문에, 챔버 벽의 벽두께를 충분히 두껍게 하지 않으면 안된다. 따라서, 내부 치수에 비하여 외형 크기가 더욱 커지고, 그만큼 중량도 커진다.
처리 챔버가 대형화하고, 중량도 증가함에 따라, 충분한 설치 공간을 확보해야 하는 것과 동시에, 이송시의 운행 제한이나 이송 비용 증가의 대책도 필요하게 된다. 예를 들어, 일본의 법령에서는 트랙에 의한 이송으로 곤포(梱包)를 포함한 반송체의 폭(장방형의 처리 챔버에서는 짧은 변의 길이와 곤포 두께의 합계)이 3m를 넘으면, 고속 도로를 통행할 수 없고, 특수 차량에 의한 야간 운송이 의무화되 며, 선후 유도 차량의 동행, 터널이나 교량 통과시의 교통 정리 등이 필요하게 된다. 이와 같이, 처리 챔버가 일정한 크기를 넘어서 대형화하면, 설치나 운반에 필요한 경비가 증가한다는 문제가 있었다.
FPD 제조 장치에 관해서는, 챔버의 대형화에 따른 대책으로서, 로드록 챔버와 반송 챔버를 하나로 합치는 제안도 이루어지고 있다(예를 들어, 특허문헌 1). 그러나, 이 특허문헌 1은 각각의 처리 챔버 자체의 치수의 축소나 중량의 경감을 도모하는 것이 아니기 때문에, 근본적인 해결책이라고는 할 수 없다.
[특허문헌 1] 일본 특허 공개 제 2004-182475 호 공보(요약 등)
본 발명은 상기 실정을 감안하여 이루어진 것으로, 처리 챔버 내부의 치수를 작게 하지 않고, 외형 치수의 확대를 억제하며, 또한 중량의 경감을 도모하는 것을 목적으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명의 제 1 관점에 의하면, 피처리체를 수용하고, 내부에서 소정의 처리를 실행하는 평면에서 보아 대략 장방형을 한 처리 챔버로서, 상기 처리 챔버를 구성하는 측벽 중, 대향하는 2개의 측벽의 두께를 다른 2개의 측벽의 두께에 비하여 얇게 형성하는 동시에, 얇게 형성된 상기 대향하는 2개의 측벽을 보강하는 보강 부재를 착탈가능하게 구비한 것을 특징으로 하는 처리 챔버가 제공된다.
또한, 본 발명의 제 2 관점에 의하면, 기부와 덮개부로 이루어지는 조합 구조의 평면에서 보아 대략 장방형의 처리 챔버로서, 상기 기부와 상기 덮개부를 조합한 상태에서, 상기 처리 챔버를 구성하는 측벽 중, 대향하는 2개의 측벽의 두께를, 다른 2개의 측벽의 두께에 비하여 얇게 형성하는 동시에, 얇게 형성된 상기 대향하는 2개의 측벽을 보강하는 보강 부재를 착탈가능하게 구비한 것을 특징으로 하는 처리 챔버가 제공된다.
제 1 및 제 2 관점에 의하면, 상기 처리 챔버를 구성하는 측벽 중, 대향하는 2개의 측벽의 두께를 다른 2개의 측벽의 두께에 비해 얇게 형성하는 동시에, 얇게 형성된 상기 대향하는 2개의 측벽을 보강하는 보강 부재를 착탈가능하게 구비한 구성으로 했다. 처리 챔버의 설치·사용시에는 상기 보강 부재를 장착하고, 처리에 필요한 강도를 확보할 수 있는 동시에, 측벽을 얇게 한 만큼 내측 치수를 확대하면서 외부 치수의 확대를 억제할 수 있기 때문에, 대형의 피처리체에도 대응 가능하고, 또한 풋프린트(footprint)의 확대도 억제할 수 있다.
또한, 처리 챔버의 운반, 수송 등의 이송시에는, 상기 보강 부재를 제거함으로써, 측벽을 얇게 한 만큼 화물의 외부 치수의 확대를 억제하고, 중량도 적게 할 수 있기 때문에, 이송에 따른 비용 부담을 경감할 수 있고, 법령에 의한 규제의 준수도 용이해진다.
상기 제 1 관점 및 제 2 관점에 있어서, 얇게 형성된 상기 대향하는 2개의 측벽은 길이 방향의 측벽이어도 무방하다. 또한, 얇게 형성된 상기 대향하는 2개의 측벽은 내부를 진공으로 한 상태에서 대기압에 견딜 수 있는 것보다 낮은 강도를 갖는 두께로 할 수도 있다. 이 경우, 처리 챔버는 진공 상태에서 피처리체를 처리하는 진공 챔버라도 무방하다.
또한, 상기 보강 부재는 상기 처리 챔버의 외부에 부착되어 있어도 무방하다. 이 경우, 상기 보강 부재는 얇게 형성된 상기 대향하는 2개의 측벽에 각각의 외측으로부터 고정되는 판형상 부재이어도 무방하다. 그리고, 상기 보강 부재는 상기 대향하는 2개의 측벽으로부터 외측을 향해서 돌출하여 연장되고, 계단(step)으로서 기능하는 것이어도 무방하다.
또한, 피처리체는 유리 기판이어도 무방하다.
본 발명의 제 3 관점에 의하면, 피처리체를 수용하고, 내부에서 소정의 처리를 실행하는 처리 챔버로서, 평면에서 보아 대략 장방형으로 상면이 개방되고, 그 내부에 피처리체를 탑재하는 탑재부를 구비한 기부와, 상기 기부와 조합되어서 처리 챔버를 형성하는 덮개부를 구비하고, 상기 기부는 바닥판과 4개의 측벽으로 구성되고, 상기 4개의 측벽 중, 대향하는 2개의 측벽의 두께를 다른 2개의 측벽의 두께에 비해 얇게 형성하는 동시에, 얇게 형성된 상기 대향하는 2개의 측벽을 보강하는 보강 부재를 착탈가능하게 구비한 것을 특징으로 하는 처리 챔버가 제공된다.
상기 제 3 관점에 있어서, 상기 덮개부는 상판과 4개의 측벽에 의해 구성되고, 상기 4개의 측벽 중, 상기 기부를 구성하는 상기 얇게 형성된 2개의 측벽과 접촉하는 2개의 측벽의 두께를 상기 덮개부의 다른 2개의 측벽의 두께에 비하여 얇게 형성하는 동시에, 얇게 형성된 상기 덮개부의 2개의 측벽을 보강하는 보강 부재를 착탈가능하게 구비하고 있어도 무방하다. 또한, 상기 보강 부재는 상기 기부와 상기 덮개부 각각의 외부에 부착되어 있어도 무방하다.
본 발명의 제 4 관점에 의하면, 상기 제 1 관점 내지 제 3 관점 중 어느 하나의 처리 챔버를 구비한 처리 장치가 제공된다. 이 제 4 관점에 있어서, 처리 장치는 평판 디스플레이의 제조에 사용되는 것이어도 무방하다.
이하, 도면을 참조하면서, 본 발명의 바람직한 형태에 대해서 설명한다.
여기서는, FPD용의 유리 기판에 대하여 에칭 처리를 실행하기 위한 멀티 챔버 타입의 진공 처리 시스템으로서 본 발명의 처리 장치를 이용한 경우에 대하여 설명한다.
도 1은 이 진공 처리 시스템의 개관을 도시하는 사시도이고, 도 2는 그 내부를 도시하는 수평 단면도이다. 또한, 도 1 및 도 2에서는 세부적인 도시는 생략한다.
이 진공 처리 시스템(1)은 그 중앙부에 반송실(20)과 로드록실(30)이 연결되어 설치되어 있다. 반송실(20)의 주위에는, 3개의 진공 챔버(10)가 배치되어 있다. 각 진공 챔버(10)는 지지대(11)에 탑재되어 있다. 또한, 반송실(20)과 로드록실(30) 사이, 반송실(20)과 각 진공 챔버(10) 사이 및 로드록실(30)과 외측의 대기 분위기를 연통하는 개구부에는, 이들 사이를 기밀하게 밀봉하고, 또한 개폐가능하게 구성된 게이트 밸브(22)가 각각 삽입되어 있다.
로드록실(30)의 외측에는, 2개의 카세트 인덱서(indexer)(41)가 설치되어 있고, 그 위에 각각 FPD용 유리 기판을 수용하는 카세트(40)가 탑재되어 있다. 이러한 카세트(4O)의 한쪽에는 미처리 기판이 수용되고, 다른쪽에는 처리 완료 기판이 수용된다. 이러한 카세트(40)는 승강 기구(42)에 의해 승강가능하게 되어 있다.
이러한 2개의 카세트(40) 사이에는, 지지대(44)상에 기판 반송 수단(43)이 설치되어 있고, 이 반송 수단(43)은 상하 2단으로 설치된 아암(45, 46) 및 이것들을 일체적으로 진출 퇴피 및 회전가능하게 지지하는 베이스(47)를 구비하고 있다.
아암(45, 46)상에는 기판을 지지하는 4개의 돌기(48)가 형성되어 있다. 돌기(48)는 마찰 계수가 높은 합성 고무제의 탄성체로 이루어지고, 기판 지지중에 기판이 어긋나거나, 낙하하는 것이 방지된다.
상기 진공 챔버(10)는 그 내부 공간이 소정의 감압 분위기로 유지되는 것이 가능하고, 그 내부에서 예를 들어, 에칭 처리가 실행된다. 진공 챔버(10)의 상세한 설명에 대해서는 후술한다.
반송실(20)은 진공 처리실과 같이 소정의 감압 분위기로 유지되는 것이 가능하고, 그 중에는 도 2에 도시하는 바와 같이 반송 기구(50)가 설치되어 있다. 그리고, 이 반송 기구(50)에 의해 로드록실(30) 및 3개의 진공 챔버(10) 사이에서 기판이 반송된다.
반송 기구(50)는 베이스(51)의 일 단부에 설치되고, 베이스(51)에 회전가능하게 설치된 제 1 아암(52)과, 제 1 아암(52)의 선단부에 회전가능하게 설치된 제 2 아암(53)과, 제 2 아암(53)에 회전가능하게 설치되고, 기판을 지지하는 포크 형상의 기판 지지 플레이트(54)를 가지며, 베이스(51)에 내장된 구동 장치에 의해 제 1 아암(52), 제 2 아암(53) 및 기판 지지 플레이트(54)를 구동시킴으로써, 기판(S)을 반송하는 것이 가능해진다. 또한, 베이스(51)는 상하 이동이 가능한 동시에 회 전 가능해진다.
로드록실(30)도 각 진공 챔버(10) 및 반송실(20)과 동일한 소정의 감압 분위기로 유지되는 것이 가능하고, 그 중에는 FPD용 유리 기판을 지지하기 위한 한쌍의 스탠드(32)를 구비하는 버퍼 래크(buffer rack)(31)가 설치되어 있다.
다음에, 도 3 내지 도 5를 참조하여, 진공 챔버(10)에 대하여 설명한다. 도 3은 진공 챔버(10)의 외관을 도시하는 사시도이며, 도 4는 진공 챔버(10)를 도중까지 전개한 상태의 사시도이다. 이 진공 챔버(10)는 예를 들어, 외측 치수가 2160㎜×2400㎜인 FPD용의 유리 기판을 처리할 수 있도록 구성된 대형의 챔버이고, 그 외측 치수는 예를 들어 2990㎜×3500㎜이다. 또한, 도 4에서는, 설명의 편의상, 길이 방향의 길이가 강조하여 도시되어 있다(도 6 및 도 8에 있어서도 동일).
진공 챔버(1O)는 기부(1Oa)와 이 기부(1Oa)상에 착탈가능하게 설치된 덮개(1Ob)와, 이 덮개(1Ob)를 기부(1Oa)에 대하여 착탈하는 착탈 기구(도시되지 않음)를 갖고 있다. 또한, 기부(1Oa) 및 덮개(1Ob)는 모두 알루미늄 등의 금속으로 구성된다.
진공 챔버(10)를 개방한 상태, 즉 덮개(1Ob)를 개방한 상태에 있어서, 기부(1Oa)는 도 4에 도시하는 바와 같이, 평면에서 보아 대략 장방형이고, 상면이 개방된 하우징으로서 형성되어 있다. 한편, 덮개(1Ob)는 기부(1Oa)에 대응한 평면에서 보아 대략 장방형이고 하면이 개방된 하우징으로서 형성되어 있다. 또한, 도 4에서는, 설명의 편의상, 예를 들어 피처리체를 탑재하는 탑재부나 배기부 등의 챔버내 부품은 도시를 생략한다(도 6 및 도 8에 있어서도 동일함).
기부(10a)에는 바닥부(65)로부터 직립한 측벽(61a)과 측벽(61b), 및 측벽(62a)과 측벽(62b)이 각각 대향하여 설치되고, 측벽(61a, 61b)은 측벽(62a, 62b)과 비교하여 횡방향으로 길게 형성되어 있다. 그리고, 길이 방향의 측벽(61a, 61b)의 벽두께(L1)는 측벽(62a, 62b)의 벽두께(L2)에 비해 작게 형성되어 있다.
동일하게, 덮개(10b)는 상판(66)을 둘러싸도록 상부 측벽(63a)과 상부 측벽(63b), 및 상부 측벽(64a)과 상부 측벽(64b)이 각각 대향하여 설치되고, 상부 측벽(63a)과 상부 측벽(64a, 64b)의 벽두께[기부(10a)의 측벽(61a, 61b)의 벽두께(L1)와 동일함]은 상부 측벽(64a, 64b)의 벽두께[기부(10a)의 측벽(62a, 62b)의 벽두께(L2)와 동일함]와 비교하여 작게 형성되어 있다.
측벽(61a, 61b) 및 상부 측벽(63a, 63b)의 벽두께(L1)는 통상의 진공 챔버로서 필요한 강도(내압 용기로서의 강도)를 얻기 위한 벽두께보다도 얇게 형성되어 있다. 즉, 진공 챔버(10)내를 1×10-3㎩ 이하의 고진공 상태로 한 경우에, 대기압에 의해 내측으로 만곡하여 휨이 생기는 정도의 강도로 설정된다. 구체적으로는, 예를 들어 상술된 바와 같은 진공 챔버(10)의 기부(10a)의 외측 치수로서 측벽(61a, 61b)의 길이가 3500㎜, 측벽(62a, 62b)의 길이가 2990㎜, 높이가 600㎜이고, 측벽(62a, 62b)의 벽두께(L2)를 110㎜로 하면, 측벽(61a, 61b)의 벽두께(L1)는 각 60㎜ 정도까지 얇게 형성할 수 있다. 동일한 내측 치수를 갖는 종래의 진공 챔버에서는 긴 변의 벽두께로서 각 120㎜를 필요로 하고 있던 것과 비교하면, 대폭 얇게 되어 있다.
이와 같이, 측벽(61a, 61b)의 벽두께(L1)를 얇게 형성함으로써, 진공 챔버(10)의 중량을 대폭 경감하는 것이 가능해지는 동시에, 측벽(61a, 61b)의 벽두께(L1)를 얇게 한 만큼, 즉 (L2-Ll)×2배 정도의 외측 치수를 축소할 수 있게 된다. 또한, 동일한 외측 치수이면, 측벽(61a, 61b) 및 상부 측벽(63a, 63b)의 벽두께(L1)를 얇게 형성함으로써, 그만큼 진공 챔버(10)의 내측 치수를 크게 설정할 수 있다. 따라서, 대형화되고 있는 FPD용 유리 기판 등에 대응하는 자유도를 높일 수 있다.
본 실시 형태에서는, 얇게 형성된 측벽(61a, 61b)의 강도를 보충하기 위해서, 길이 방향의 측벽(61a, 61b)의 외벽면에 보강판(90a, 90b)이 설치된다. 마찬가지로, 얇게 형성된 상부 측벽(63a, 63b)의 강도를 보충하기 위해서, 길이 방향의 상부 측벽(63a, 63b)의 외벽면에 보강판(90c, 90d)이 설치된다.
이러한 보강판(90a, 90b, 90c, 90d)은, 예를 들어 철 등의 금속에 의해 구성되고, 측벽(61a, 61b)에 직접 나사 등의 고정 수단으로 착탈가능하게 외부에서 부착된다.
보강판(90a 내지 90d)은 예를 들어, 트럭 등의 이송 수단의 로딩 스탠드(loading stand)에 진공 챔버(10)를 적재하여 이송할 때에는 분리된다. 그리고, 예를 들어, 진공 챔버(10)를 FPD 제조 라인에 설치한 후에, 보강판은 간단하게 설치될 수 있다.
이와 같이, 측벽(61a, 61b) 및 상부 측벽(63a, 63b)의 벽두께(L1)를 얇게 형 성함으로써, 이송시의 중량 및 크기를 작게 하여, 이송시의 운행 제한으로부터 저촉되는 것이나 이송 비용 삭감으로부터 대응할 수 있다. 예를 들어, 일본의 법령에서는 곤포를 포함시킨 반송체의 폭(장방형의 처리 챔버에서는, 짧은 변의 길이와 곤포 두께의 합계)이 3m를 넘으면, 고속 도로를 통행할 수 없고, 특수 차량에 의한 야간의 운송이 의무화되며, 선후 유도 차량의 동행, 터널이나 교량 통과시의 교통 정리가 필요하게 되지만, 측벽(61a, 61b) 및 상부 측벽(63a, 63b)의 벽두께(L1)를 얇게 형성하고, 반송체의 폭을 축소하여 곤포를 포함시킨 폭을 3㎜ 이하로 억제할 수 있으면, 이송에 필요한 법령 준수를 위한 수속과 비용을 대폭 절감할 수 있다. 예를 들어, 도 4의 예에서는 (L2-Ll)×2배의 외측 치수를 축소할 수 있다. 트럭 등의 이송 수단에 의한 이송시에는, 법령상 많은 경우, 화물의 폭이 문제가 되므로, 얇게 형성하는 측벽은 길이 방향의 측벽(61a, 61b) 및 상부 측벽(63a, 63b)으로 하는 것이 바람직하다.
본 실시 형태에서는, 측벽(61a, 61b) 및 상부 측벽(63a, 63b)에 각각 대략 수평으로 1장씩 보강판(90a 내지 90d)을 배치했지만, 각 벽면에 2장 이상을 배치해도 된다. 보강판(90a 내지 90d)을 수평 방향으로 장착함으로써, 후술하는 바와 같이, 대형의 진공 챔버(10)를 개방하여 유지 보수 등의 작업을 실행할 때에, 작업자의 계단으로서 이용할 수 있다.
또한, 보강판(90a 내지 90d)은, 예를 들어 측벽의 대향하는 2개의 모서리를 연결하도록 비스듬히 장착하는 것도 가능하고, 기부(1Oa)와 덮개(1Ob)의 양쪽에 걸치도록 장착할 수도 있다.
도 5는 진공 챔버(10)의 단면도이다. 진공 챔버(10)는 기부의 측벽(61a, 61b, 62a, 62b)의 상단과, 상부 측벽(63a, 63b, 64a, 64b)의 하단이 접촉함으로써, 기부(1Oa)에 덮개(1Ob)가 조합된다. 기부(1Oa)와 덮개(1Ob)의 접촉부에는, 예를 들어 O-링 등의 밀봉 부재(도시되지 않음)가 설치되어 있고, 진공 챔버(10)내에서 처리를 실행할 때에, 그 속을 기밀 공간으로 하여 진공 흡인 가능하게 구성되어 있다.
진공 챔버(10)의 내부 공간의 하방에는, 절연 부재(71)를 거쳐서 서셉터(susceptor)(72)가 배치되어 있고, 서셉터(72)상에는 FPD용 유리 기판(S)이 탑재되도록 되어 있다.
기부(10a)의 측벽 하부에는 배기관(81)이 접속되어 있고, 이 배기관(81)에는 배기 장치(82)가 접속되어 있다. 배기 장치(82)는 터보 분자 펌프 등의 진공 펌프를 구비하고 있고, 이로써 진공 챔버(10)의 내부 공간을 진공 흡인하여 소정의 감압 분위기를 형성할 수 있도록 구성되어 있다.
상기 서셉터(72)의 상방에는, 이 서셉터(72)와 평행하게 대향하여 상부 전극으로서 기능하는 샤워 헤드(shower head)(74)가 설치되어 있다. 이 샤워 헤드(74)는 그 주위에 배치된 절연 부재(75)에 나사로 고정(도시되지 않음)되어 있고, 절연 부재(75)는 덮개(10b)의 내부에 돌출하는 볼록부에 의해 지지되고, 나사로 고정(도시되지 않음)되어 있다. 샤워 헤드(74)에는 배관(76)을 거쳐서 처리 가스를 샤워 헤드(74)에 공급하는 처리 가스 공급계(77)가 접속되어 있고, 샤워 헤드(74)의 하 면에 설치된 다수의 가스 배출 구멍(74a)으로부터 기판(S)을 향해서 처리 가스가 배출된다. 한편, 샤워 헤드(74)의 상면의 중앙에는 급전봉(給電棒)(78)이 접속되어 있고, 급전봉(78)의 상단에는 정합기(79)가 접속되며, 또한 정합기(79)에는 고주파 전원(80)이 접속되어 있다. 따라서, 배기 장치(82)에 의해 진공 챔버(10)의 내부 공간을 소정의 감압 상태까지 진공 흡인한 후, 고주파 전원(80)으로부터 정합기(79) 및 급전봉(78)을 거쳐서 샤워 헤드(74)에 고주파 전력을 인가함으로써, 기판(S)의 상방 공간에는 처리 가스의 플라즈마가 형성되고, 이로써 기판(S)에 대한 에칭 처리가 진행된다.
다음에, 이상과 같이 구성된 진공 처리 시스템의 처리 동작에 대하여 설명한다. 우선, 반송 수단(43)의 2장의 아암(45, 46)을 진퇴 구동시켜서, 미처리 기판을 수용한 한쪽 카세트(40)(도 1의 좌측 카세트)로부터 2장의 기판(S)을 한번에 로드록실(30)로 반입한다.
로드록실(30)내에 있어서는, 버퍼 래크(31)에 의해 기판(S)을 유지하고, 아암(45, 46)이 퇴피한 후, 로드록실(30)의 대기측 게이트 밸브를 폐쇄한다. 그 후, 로드록실(30)내를 배기하고, 내부를 소정의 진공 정도까지 감압한다. 진공 흡인 종료 후, 도시되지 않은 포지셔너(positioner)에 의해 기판(S)의 위치 맞춤을 실행한다.
기판(S)이 위치 맞춤된 후, 반송실(20) 및 로드록실(30) 사이의 게이트 밸브(22)를 개방하여 반송 기구(50)에 의해 기판(S)이 반송실(20)내에 반입된다. 반송실(20)내에 반입된 기판(S)을 반송 기구(50)의 기판 지지 플레이트(54)상에 수취하고, 소정의 진공 챔버(10)로 반입한다. 그 후, 기판 지지 아암(54)은 진공 챔버(10)로부터 퇴피하고, 게이트 밸브(22)를 폐쇄한다. 이 때에, 진공 챔버(10)내는 기부(10a)와 덮개(10b)가 밀봉 부재(도시되지 않음)에 의해 밀봉됨으로써 진공 흡인 가능하게 되어 있다.
진공 챔버(10)에 있어서는, 기판(S)이 서셉터(72)상에 탑재된 상태에서, 진공 챔버(10)의 내부 공간을 소정의 압력까지 감압한 후, 처리 가스 공급계(77)로부터 공급된 에칭 처리용의 처리 가스를 샤워 헤드(74)를 거쳐서 기판(S)을 향해 배출하는 동시에, 고주파 전원(80)으로부터 정합기(79) 및 급전봉(78)을 거쳐서 샤워 헤드(74)에 고주파 전력을 공급하여, 기판(S)상의 공간에 플라즈마를 형성하고, 기판(S)에 대한 에칭 처리를 진행시킨다.
이러한 에칭 처리가 종료한 후, 게이트 밸브(22)를 개방하여 반송 기구(50)의 기판 지지 플레이트(54)에 의해 처리 완료 기판(S)을 수취하여, 로드록실(30)로 반송한다. 로드록실(30)에 반송된 기판(S)은 반송 수단(43)의 아암(45, 46)에 의해, 처리 완료 기판용의 카세트(40)(도 1의 우측 카세트)로 수납된다. 이로써 1장의 기판에 있어서의 일련의 처리 동작이 종료하지만, 이 처리 동작을 미처리 기판용의 카세트(40)에 탑재된 기판의 수만큼 반복한다.
예를 들어, 이러한 처리를 소정 회수 반복할 때에는 진공 챔버(10)의 유지 보수를 실행할 필요가 있다. 이 경우에는, 상술된 착탈 기구(도시되지 않음)에 의해 진공 챔버(10)의 덮개(1Ob)를 기부(1Oa)의 바로 위로부터 이격된 위치까지 이동시키고, 진공 챔버(1O)를 개방하며, 내부의 유지 보수 등을 실시한다. 이 때, 예를 들어, 도 6에 도시하는 바와 같이, 대형의 진공 챔버(10)에 있어서, 보강판(90a, 90b)은 유지 보수 등을 실행하는 작업자의 계단으로서 이용할 수 있다. 보강판(90a, 90b)을 계단으로 함으로써, 대형의 진공 챔버(10)에 유지 보수 등을 실행할 때에, 작업자의 안전을 확보하는 동시에 작업 효율을 올리는 것이 가능해진다. 또한, 도 6에서는 기부(10a)만을 도시하고 있지만, 덮개(10b)를 완전히 전개한 상태에 있어서, 장착한 보강판(90c, 90d)에 대해서도 동일하게 계단으로서 이용할 수 있다.
상기한 바와 같이, 측벽(61a, 61b) 및 상부 측벽(63a, 63b)의 벽두께(L1)는 진공 챔버(10)내를 1×10-3㎩ 이하의 고진공 상태가 된 경우, 대기압에 의해 내측으로 만곡하여 휨이 생기는 정도의 강도로 설정된다. 예를 들어, 진공 챔버(10) 전체의 외측 치수가 3500㎜×2990㎜×1200㎜이고, 측벽(62a, 62b) 및 상부 측벽(64a, 64b)의 벽두께(L2)를 110㎜, 측벽(61a, 61b) 및 상부 측벽(63a, 63b)의 벽두께(L1)를 60㎜로 하면, 보강판(90a 내지 90d)을 장착하지 않으면, 내측으로 만곡하는 휨량은, 측벽(61a, 61b) 및 상부 측벽(63a, 63b)의 중앙부에서 최대 2.7㎜로 된다.
진공 챔버(10)를 출하 등의 목적으로 이송하는 경우에는, 이송중의 챔버내 오염이나 수분 흡착을 방지하고, 또한 진공 챔버(10)에 장착되는 신축 부품인 벨로즈(bellows)를 보호하기 위해, 내부를 진공 흡인하고 있다. 상기한 바와 같이, 진공 챔버(10)를 설치한 상태에서는, 보강판(90a 내지 90d)을 장착함으로써 대기압에 의한 휨을 방지할 수 있지만, 이송시에는 반송 사이즈를 감소시킬 목적으로 보강판 (90a 내지 90d)이 제거되기 때문에, 진공 흡인한 상태에서는 대기압에 견딜 수 없고, 휨이 발생할 가능성이 있다. 이 때문에, 이송시에는 진공 챔버(10)의 측벽(61a, 61b) 및 상부 측벽(63a, 63b)의 강도를 보완하는 수단이 필요하게 된다.
도 7은 진공 챔버(10)의 이송시의 단면의 상태를 도시하는 도면이다. 이송시에는 보강판(90a 내지 90d)은 장착되지 않고, 대신에 내부 보강 수단으로서 신축 로드(92)가 장착된다.
도 7에 도시하는 바와 같이, 신축 로드(92)는 진공 챔버(10)에 있어서의 기부(10a)의 대향하는 측벽(61a) 및 (61b)의 내측 및 덮개부(10b)의 대향하는 상부 측벽(63a) 및 (63b)의 내측에 각각 배치된다. 이러한 신축 로드(92)는 내면에 나사 홈이 형성된 원통 형상의 파이프(93)의 내부에 나사산이 형성된 가동봉(94)이 삽입된 구조이다. 그리고, 가동봉(94)을 회전시킴으로써 전체 길이를 조절할 수 있는 동시에, 임의의 길이로 위치를 결정하고, 고정할 수 있도록 구성되어 있다. 신축 로드(92)의 양단부[즉, 파이프(93)와 가동봉(94)의 단부]에는, 탄성 부재(95)가 부착되어 있기 때문에, 진공 챔버(10)의 내면에 접촉할 때에 미끄러짐을 방지하여, 밀착될 수 있다.
이렇게 하여, 이송시에는 전용의 신축 로드(92)를 진공 챔버(10)내에 장착하여, 벽두께가 얇은 측벽(61a, 61b) 및 상부 측벽(63a, 63b)을 내측으로부터 보강함으로써, 대기압에 저항하여 휨을 방지하는 것이 가능해진다. 신축 로드(92)는 장착 및 분리가 간단하기 때문에, 이송시에만 사용되는 보강 수단으로서 유용하다.
신축 로드(92)는, 도 8에 도시하는 바와 같이, 가장 휨이 생기기 쉬운 측벽(61a, 61b)의 중앙 부근[상부 측벽(63a, 63b)에 있어서 동일함]에 장착하는 것이 바람직하다. 도 8에서는 기부(10a)에 2개의 신축 로드(92)를 장착한 상태를 도시하고 있지만, 장착 개수는 임의적이다. 또한, 내부 보강 수단으로는 신축 로드(92)에 한정되지 않고, 예를 들어, 판형상의 보강 부재를 이용할 수도 있다.
본 발명은 상기 실시 형태에 한정되지 않고 각종 변형이 가능하다. 예를 들어, 상기 실시 형태에서는 본 발명을 플라즈마 에칭 장치에 이용한 경우에 대하여 도시했지만, 애싱(ashing)이나 CVD 등, 다른 진공 처리이어도 무방하다. 또한, 진공 처리는 반드시 플라즈마 처리에 한정되는 것이 아니고, 다른 가스 처리이어도 무방하고, 또한 가스 처리 이외의 진공 처리이어도 무방하다.
또한, 본 발명의 기술사상은 진공 챔버에만 한정하지 않고, 상압에서 처리를 실행하는 처리 챔버에 적용하는 것도 가능하며, 그 경우에도 장치의 경량화와 소형화가 가능해진다.
또한, 상기 실시 형태에서는, 기부(1Oa)와 덮개(1Ob)가 서로 측벽을 갖는 구조를 예로 들었지만, 기부만이 측벽을 갖고, 평판 형상의 덮개와 조합하여 처리 챔버를 형성하는 구조라도 동일하게 본 발명 사상을 적용할 수 있다.
또한, 상기 실시 형태에서는, 피처리체로서 FPD용의 대형 유리 기판을 처리하는 대형 진공 챔버를 예로 들었지만, 이에 한정하지 않고, 본 발명의 기술 사상은 반도체 웨이퍼의 다른 피처리체에 대하여 처리를 실행하는 처리 챔버에도 적용할 수 있다.
본 발명에 의하면, 처리 챔버를 구성하는 측벽 중, 대향하는 2개의 측벽의 두께를 다른 2개의 측벽의 두께에 비해 얇게 형성하는 동시에, 얇게 형성된 대향하는 2개의 측벽을 보강하는 보강 부재를 착탈가능하게 구비함으로써, 피처리체의 대형화에 대응하고, 또한 풋프린트의 확대도 억제할 수 있다. 또한, 처리 챔버의 운반, 수송 등의 이송시에는, 이송에 따른 비용 부담을 경감할 수 있고, 법령에 의한 규제의 준수도 용이해지는 효과가 있다.

Claims (14)

  1. 피처리체를 수용하고, 내부에서 상기 피처리체에 대한 처리를 실행하는 평면에서 보아 장방형의 처리 챔버(10)에 있어서,
    상기 처리 챔버를 구성하는 측벽 중, 대향하는 2개의 측벽[(61a, 61b) 및 (63a, 63b)]의 두께를 다른 2개의 측벽[(62a, 62b) 및 (64a, 64b)]의 두께에 비하여 얇게 형성하는 동시에, 얇게 형성된 상기 대향하는 2개의 측벽[(61a, 61b) 및 (63a, 63b)]을 보강하는 보강 부재[(90a, 90b) 및 (90c, 90d)]를 착탈가능하게 구비한 것을 특징으로 하는
    처리 챔버.
  2. 기부(10a)와 덮개부(10b)로 이루어지는 조합 구조의 평면에서 보아 장방형의 처리 챔버(10)에 있어서,
    상기 기부(10a)와 상기 덮개부(10b)를 조합한 상태에서 상기 처리 챔버(10)를 구성하는 측벽 중, 대향하는 2개의 측벽[(61a, 61b) 및 (63a, 63b)]의 두께를 다른 2개의 측벽[(62a, 62b) 및 (64a, 64b)] 두께에 비해 얇게 형성하는 동시에, 얇게 형성된 상기 대향하는 2개의 측벽[(61a, 61b) 및 (63a, 63b)]을 보강하는 보강 부재[(90a, 90b) 및 (90c, 90d)]를 착탈가능하게 구비한 것을 특징으로 하는
    처리 챔버.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    얇게 형성된 상기 대향하는 2개의 측벽[(61a, 61b) 및 (63a, 63b)]은 길이 방향의 측벽인 것을 특징으로 하는
    처리 챔버.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    얇게 형성된 상기 대향하는 2개의 측벽[(61a, 61b) 및 (63a, 63b)]은 내부를 진공으로 한 상태에서 대기압에 견딜 수 있는 것보다 낮은 강도를 갖는 두께인 것을 특징으로 하는
    처리 챔버.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 처리 챔버(10)가 진공 상태에서 피처리체를 처리하는 진공 챔버인
    처리 챔버.
  6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 보강 부재[(90a, 90b) 및 (90c, 90d)]는 상기 처리 챔버(10)의 외부에 부착되는 것을 특징으로 하는
    처리 챔버.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 보강 부재[(90a, 90b) 및 (90c, 90d)]는 얇게 형성된 상기 대향하는 2개의 측벽[(61a, 61b) 및 (63a, 63b)]에 각각의 외측으로부터 고정되는 판형상 부재인 것을 특징으로 하는
    처리 챔버.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 보강 부재[(90a, 90b) 및 (90c, 90d)]는 상기 대향하는 2개의 측벽[(61a, 61b) 및 (63a, 63b)]으로부터 외측을 향해서 돌출하여 연장되고, 계단으로서 기능하는 것을 특징으로 하는
    처리 챔버.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 피처리체가 유리 기판인 것을 특징으로 하는
    처리 챔버.
  10. 피처리체를 수용하고, 내부에서 상기 피처리체에 대한 처리를 실행하는 처리 챔버(10)에 있어서,
    평면에서 보아 장방형이고 상면이 개방되며, 그 속에 피처리체를 탑재하는 탑재부를 구비한 기부(10a)와,
    상기 기부(10a)와 조합되어서 처리 챔버(10)를 형성하는 덮개부(10b)를 구비하고,
    상기 기부(10a)는 바닥판과 4개의 측벽으로 구성되고, 상기 4개의 측벽 중, 대향하는 2개의 측벽(61a, 61b)의 두께를 다른 2개의 측벽(62a, 62b)의 두께에 비해 얇게 형성하는 동시에, 얇게 형성된 상기 대향하는 2개의 측벽(61a, 61b)을 보강하는 보강 부재(90a, 90b)를 착탈가능하게 구비한 것을 특징으로 하는
    처리 챔버.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 덮개부(10b)는 상판과 4개의 측벽에 의해 구성되고, 상기 4개의 측벽 중, 상기 기부(10a)를 구성하는 상기 얇게 형성된 2개의 측벽(61a, 61b)과 접촉하는 2개의 측벽(63a, 63b)의 두께를 상기 덮개부(10b)의 다른 2개의 측벽(64a, 64b)의 두께에 비하여 얇게 형성하는 동시에, 얇게 형성된 상기 덮개부(10b)의 2개의 측벽(63a, 63b)을 보강하는 보강 부재(90c, 90d)를 착탈가능하게 구비한 것을 특징으로 하는
    처리 챔버.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 보강 부재[(90a, 90b) 및 (90c, 90d)]는 상기 기부(10a)와 상기 덮개부(10b) 각각의 외부에 부착되는 것을 특징으로 하는
    처리 챔버.
  13. 제 1 항, 제 2 항 및 제 10 항 중 어느 한 항에 기재된 처리 챔버(10)를 구비한
    처리 장치.
  14. 제 13 항에 있어서,
    평판 디스플레이의 제조에 이용되는 것을 특징으로 하는
    처리 장치.
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