KR100757692B1

KR100757692B1 - 진공처리장치

Info

Publication number: KR100757692B1
Application number: KR1020050097642A
Authority: KR
Inventors: 이영종; 최준영; 손형규; 이정빈; 김형수; 한명우
Original assignee: 주식회사 에이디피엔지니어링
Priority date: 2005-10-17
Filing date: 2005-10-17
Publication date: 2007-09-13
Also published as: KR20070041950A

Abstract

본 발명은 그 내부를 진공분위기로 형성시키고 기판에 소정의 처리를 실시할 수 있는 진공처리장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 진공 챔버를 챔버 본체와 상부 커버로 분리시켜 구비시키고, 상부 커버를 챔버본체로부터 용이하게 개폐할 수 있는 진공처리장치에 관한 것이다.

본 발명은, 기판의 유출입이 가능하도록 게이트 밸브가 구비된 챔버 본체, 상기 챔버 본체의 상부에 탈부착 가능하게 마련된 상부커버를 구비한 처리장치에 있어서, 상기 상부 커버의 외측면에 설치되어, 상기 상부커버를 상기 게이트 밸브의 배치 방향에 대해 수직방향으로 수평 이동시키기 위한 수평 구동부; 상기 챔버 본체와 상부 커버의 테두리 영역을 밀폐 및 밀폐해제하며, 상기 챔버 본체 및 상부 커버로부터 탈착 가능하도록 마련되는 밀폐수단;을 포함하는 것을 특징으로 하는 진공처리장치를 제공한다.

진공처리장치, 평판표시소자 제조장치, 상부커버, 챔버 본체

Description

진공처리장치{APPARATUS FOR VACUUM PROCESSING}

도 1은 종래의 진공처리장치의 각 챔버의 레이아웃을 도시하는 도면이다.

도 2는 진공처리장치의 내부 구조를 설명하는 모식 단면도이다.

도 3은 종래의 상부커버 개폐장치의 구조를 도시하는 사시도이다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 진공처리장치의 구조를 나타내는 단면도이다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 밀폐수단 및 밀폐수단 구동부의 구조를 나타내는 측면도이다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 밀폐수단 구동부 및 수평 구동부의 배치상태를 도시하는 평면도이다.

도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 밀폐수단의 구조를 도시하는 단면도이다.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 지지프레임의 구조를 도시하는 측면도이다.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 진공처리장치에서 상부커버를 개폐하는 과정을 도시하는 도면들이다.

진공처리장치는 대부분 반도체 제조장치와 평판표시소자 제조장치에 사용된다. 반도체 제조장치 또는 평판표시소자(FPD Flat Panel Display) 제조장치는 내부에 기판을 반입시키고, 플라즈마 등을 이용하여 식각 등의 처리를 실시하는 데 사용된다. 이때 평판표시소자는, LCD, PDP, OLED 등을 말하며, 이러한 진공처리용 장치는 일반적으로 도 1에 도시된 바와 같이, 로드락(Loadlock) 챔버(R), 반송 챔버(T) 및 공정챔버(P)의 3개의 진공 챔버로 구성된다.

여기서 로드락 챔버(R)는 외부로부터 처리되지 않은 기판을 받아 들이거나 처리가 끝난 기판을 외부로 반출하는 역할을 하며, 반송 챔버(T)는 기판을 각 챔버들 간에 반송하기 위한 로봇이 구비되어 있어서 처리가 예정된 기판을 로드락 챔버에서 공정챔버로 전달하거나, 처리가 완료된 기판을 공정챔버에서 로드락 챔버로 전달하는 역할을 한다. 그리고 공정 챔버(P)에는 챔버내에서 기판을 지지하기 위한 지지부재와, 상기 챔버 내에 처리 가스를 공급하기 위한 처리가스 공급계와, 챔버 내부를 배기함과 동시에 챔버 내부를 진공으로 설정하기 위한 배기계 등이 구비되어, 진공 중에서 플라즈마를 이용하거나 열 에너지를 이용하여 기판 상에 막을 성 막하거나 에칭을 수행하는 역할을 한다.

이때, 공정 챔버 내에서는 여러가지 공정가스나 플라즈마를 이용하므로 많은 수의 공정을 반복하는 경우에는 상기 공정 챔버 내의 장비들이 손상되거나 오염되어서 그 교체나 보수가 주기적으로 필요한 실정이다. 따라서, 공정 챔버는 도 2에 도시된 바와 같이, 공정 챔버(1)의 내부를 유지 보수할 수 있도록 챔버 본체(10)와 상부 커버(20)로 이루어지고, 공정챔버(1)의 상부 커버(20)를 개폐 가능하게 구성되는 것이 일반적이다. 이때 상부 커버(20)를 개폐시키는 방식으로는 공정 챔버(1)가 설치된 클린룸의 천장에 크레인을 마련하고, 그 크레인을 이용하여 상부 커버를 개폐하는 방식과, 공정 챔버에 개폐수단을 구비시키고, 그 개폐수단에 의하여 상부 커버를 개폐하는 방식이 있다.

종래에 상부 커버(20)를 개폐하기 위한 일례로는 도 3에 도시된 바와 같이, 공정 챔버(1)의 외부에 상부 커버(20)를 개폐할 수 있는 개폐수단(50)을 구비하고, 그 개폐수단(50)에 의하여 상부커버(20)를 개폐한다. 이때 이 개폐수단(50)에는 상부 커버(20)를 수직방향으로 들어 올릴 수 있는 수작방향 구동기구와, 상부 커버(20)를 수평방향으로 이동시킬 수 있는 수평방향 구동기구와, 상부 커버(20)를 회전시킬 수 있는 회전기구가 마련되고, 이와 별도로 수평방향 구동기구의 이동 경로를 제공하는 수평이동 가이드(60)가 마련된다.

이러한 개폐수단(50)을 사용하여 상부 커버(20)를 개폐하는 상부커버(20)의 개폐 과정을 살펴보면 다음과 같다. 먼저 개폐수단(50)에 구비되어 있는 수직 방향 구동기구에 의하여 상기 상부커버(20)를 소정 간격 만큼 수직 방향으로 들어 올린 후, 상부커버(20)가 들어 올려진 상태에서 수평 이동 가이드(60)를 이용하여 상부 커버를 수평방향으로 이동시킨다. 그리고 상부커버(20)가 완전히 수평방향으로 이동되면 상부커버(20)를 회전 기구에 의하여 180°회전시킨다. 이렇게 하여 공정 챔버(1)의 하부와 상부를 모두 개방시켜 공정 챔버(1) 내부의 각 장비를 교환하거나 보수하는 작업을 한다.

그러나 최근 평판표시소자 제조장치에 의하여 처리되는 기판이 대형화되면서 평판표시소자 제조장치의 진공챔버의 크기고 급격하게 대형화되고 있다. 따라서 최근의 진공 챔버에 있어서, 그 상부 커버(20)는 그 크기가 가로, 세로 3, 4m에 이를 뿐만아니라, 그 무게도 3, 4 톤이 넘는 상황이다. 그러므로 이렇게 무거운 대형 진공 챔버의 상부 커버를 상하 방향으로 들어올리기 위해서는 상하 방향 구동기구에 매우 큰 용량의 에어 실린더 등이 필요하고, 부피가 큰 대형 챔버의 상부 커버를 들어 올릴때 그 불안정성이 증가하여 진공 챔버 내부의 유지, 보수 작업이 매우 어려워지는 문제점이 있다.

또한 종래의 개폐수단은, 수평 이동 가이드가 게이트 밸브와 간섭되므로, 수평이동 가이드를 게이트 밸브와 간섭되지 않는 부분에 설치하여야 한다. 따라서 상부 커버를 반송 챔버의 반대 방향으로 이동시켜서 개방하여야 한다. 그러므로 진공처리장치에 있어서, 상부 커버의 개방을 위한 공간을 미리 확보할 필요가 있어서, 진공처리장치가 클린룸 내에서 차지하는 풋프린트가 현격하게 증가되는 문제점도 있다.

본 발명의 목적은 상부 커버를 용이하게 개폐할 수 있는 대형 진공처리장치를 제공함에 있다.

전술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 기판의 유출입이 가능하도록 게이트 밸브가 구비된 챔버 본체, 상기 챔버 본체의 상부에 탈부착 가능하게 마련된 상부커버를 구비한 처리장치에 있어서, 상기 상부 커버의 외측면에 설치되어, 상기 상부커버를 상기 게이트 밸브의 배치 방향에 대해 수직방향으로 수평 이동시키기 위한 수평 구동부; 상기 챔버 본체와 상부 커버의 테두리 영역을 밀폐 및 밀폐해제하며, 상기 챔버 본체 및 상부 커버로부터 탈착 가능하도록 마련되는 밀폐수단;을 포함하는 것을 특징으로 하는 진공처리장치를 제공한다.

본 발명에서 상기 밀폐수단은, 상기 게이트 밸브의 이동 궤적을 이탈하여 사선 방향으로 구동하는 것이, 게이트 밸브의 구동 궤적과 간섭되지 않아서 바람직하다.

그리고 본 발명에서는, 상기 챔버 본체에 상기 챔버 본체의 상단면을 따라 연장 형성되며, 챔버 외측으로 돌출되는 하측 돌출부가 마련되고, 상기 상부 커버에 상기 상부 커버의 하단면을 따라 연장 형성되며, 챔버 외측으로 돌출되는 상측 돌출부가 마련되며, 상기 밀폐수단에는, 상기 하측 돌출부와 밀착, 결합되는 하측 접촉면;과 상기 상측 돌출부와 밀착, 결합되는 상측 접촉면;이 형성되며, 상기 밀 폐수단은 상기 하측 돌출부 및 상기 상측 돌출부와 동시에 밀착, 결합되어 상기 챔버의 내부를 밀폐시키는 것이, 챔버 본체와 상부 커버의 접촉면을 용이하게 개폐하여 진공 형성 및 진공 해제를 수행할 수 있어서 바람직하다.

또한 상기 밀폐부재의 상기 하측 접촉면 또는 상측 접촉면이 빗면으로 형성되고, 상기 하측 돌출부 또는 상측 돌출부가 상기 하측 접촉면 또는 상측 접촉면과 대응되는 빗면을 가지도록 형성되는 것이, 밀폐부재의 이동 및 가압 방향과 접촉면이 수직을 이루어서 기밀이 용이하게 이루어지므로 바람직하다.

그리고 본 발명에선, 상기 하측 접촉면 또는 상측 접촉면에 신축성이 있는 소재로 형성되어 마련되며, 상기 진공 챔버 내부의 밀폐를 보조하는 밀폐 보조구가 적어도 하나 마련되는 것이, 챔버 내부의 기밀을 확실히 할 수 있어서 바람직하다.

그리고 본 발명에서는, 상기 밀폐수단에, 상기 밀폐수단과 결합되어 마련되며, 상기 밀폐수단을 사선 방향으로 이동시킬 수 있는 밀폐수단 구동부가 더 마련된다.

이때 이 밀폐수단 구동부는, 상기 밀폐수단의 하측 모서리 영역에 배치되며, 회전가능한 롤러; 상기 롤로와 접촉하여 회전하며 상기 밀폐수단을 사선 방향으로 이동시키는 캠;을 포함하여 구성되는 것이, 밀폐수단을 사선 방향으로 용이하게 구동시킬 수 있어서 바람직하다.

그리고 상기 밀폐수단 구동부에는, 상기 캠의 회전 반경을 제한하여 상기 밀폐수단의 사선 운동 범위를 제한하는 캠 회전 스토퍼가 더 마련되는 것이, 밀폐수단의 구동 범위를 효과적으로 한정할 수 있어서 바람직하다.

그리고 상기 밀폐수단 구동부는, 상기 챔버 본체의 측면 중 상기 수평 구동부가 배치된 측면 사이의 측면에 배치되는 것이, 각 구성요소의 배치가 용이하고 각 구성요소의 구동과정에서 서로 간섭하지 않아서 바람직하다.

본 발명에서 상기 수평 구동부는, 상기 상부 커버의 마주보는 양 측방에 상기 게이트 밸브의 구동 높이보다 높은 위치에 마련되며, 상기 상부 커버의 수평 이동 경로를 제공하는 상부커버 이동프레임; 그 일측단은 상기 회전부에 결합되고, 타측단은 상기 상부커버 이동프레임 상에 결합되어 배치되며, 상기 상부 커버를 상기 상부커버 이동프레임을 따라 수평이동시키는 수평 구동수단;을 포함하여 구성되는 것이, 게이트 밸브와 수평 구동부가 간섭되지 않으면서 구동할 수 있어서 상부 커버의 수평 이동방향을 자유롭게 할 수 있으므로 바람직하다.

그리고 상기 상부커버 이동프레임은, 그 상면에 상기 수평 구동수단의 타측단이 놓여지는 제1 수평프레임;과 상기 제1 수평프레임의 하부에 결합되어 상기 제1 수평프레임을 소정 높이에서 지지하는 제1 수직프레임;으로 구성되는 것이, 간단 한 구조를 가지면서도 고중량의 상부 커버를 용이하게 지지할 수 있어서 바람직하다.

이때 상기 제1 수직프레임은, 상기 제1 수평프레임을 상기 상부 커버의 상단보다 높은 위치에서 지지하는 것이, 클린룸 내에 완전히 셋팅된 진공처리장치에 상부커버 이동프레임을 용이하게 결합시킬 수 있어서 바람직하다.

그리고 상기 수평 구동수단은, 상기 상부커버 이동프레임과 결합되어 상기 상부커버 이동프레임 상을 회전이동하는 롤링부; 상기 롤링부를 상기 상부커버와 다른 높이에서 연결하는 수직 연결부; 상기 롤링부를 회전시키는 동력을 제공하는 모터;를 포함하여 구성되는 것이, 상기 상부커버 이동프레임의 설치 높이를 높게 하여 상기 게이트 밸브와의 간섭을 방지하면서도 상부 커버의 무게 중심과 용이하게 결합할 수 있어서 바람직하다.

그리고 본 발명에 따른 진공처리장치에는, 상기 챔버 본체의 측방에 마련되며, 상기 제1 수직프레임에 의하여 수평 이동되는 상부 커버를 수취하는 지지프레임이 더 마련되는 것이, 고중량의 상부 커버를 안정적으로 지지한 상태에서 유지 보수 작업을 진행할 수 있어서 바람직하다.

이때 본 발명에서, 상기 지지프레임은, 상기 제1 수평프레임과 동일한 높이 에 배치되며, 상기 제1 수평프레임이 연장되는 방향에서 상기 상부 커버의 수평 이동을 안내하는 제2 수평프레임; 상기 제2 수평프레임을 상기 제1 수평프레임과 동일한 높이로 지지하는 제2 수직프레임; 상기 제2 수평프레임의 챔버 측 일단에 마련되며, 상기 지지프레임을 상기 제1 수평프레임에 접근시킬 때 상기 제2 수평프레임과 제1 수평프레임 사이의 간극을 메우는 간극 메움수단;을 포함하여 구성되는 것이, 상부 커버를 용이하게 지지할 수 있으며, 제1 수평프레임과 간극 없이 밀착하여 상부커버를 수취할 수 있어서 바람직하다.

그리고 상기 간극 메움수단은, 상기 제2 수평프레임에 힌지 결합하여 회동가능한 구조를 가지며,

상기 간극 메움수단을 상하 방향으로 이동시키는 상하 구동부가 더 마련되는 것이, 제1 수평프레임과 제2 수평프레임 사이의 간극을 용이하게 메우면서도 제1 수평프레임과 제2 수평프레임 사이의 높이차를 용이하게 극복할 수 있어서 바람직하다.

그리고 본 발명에서는, 상기 지지프레임에, 상기 제2 수직프레임의 하단에 마련되며, 상기 제2 수직프레임과 바닥면 사이의 마찰력을 감소시켜 제2 수직프레임의 수평이동을 돕는 바퀴부가 더 마련되는 것이, 다양한 위치로 이동하면서 다수개의 진공처리장치의 유지 보수 작업을 진행할 수 있어서 바람직하다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 일 실시예를 상세하게 설명한다.

본 실시예에 따른 진공처리장치도 로드락 챔버, 반송 챔버, 공정 챔버로 이루어진다. 다만, 여기에서는 설명의 편의를 위하여 하나의 공정 챔버를 가지고 설명한다. 본 실시예에 따른 진공처리장치(100)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 챔버 본체(110); 상부 커버(120); 수평 구동부(140); 밀폐수단(150);을 포함하여 구성된다.

먼저 본 실시예에 따른 진공처리장치(100)에는, 전체적으로 직육면체 형상인 챔버 본체(110)와 상기 챔버 본체(110) 상에 탈착가능하게 배치되는 상부 커버(120)로 구성되는 진공 챔버가 구비된다. 이 진공 챔버 내부에서는 대면적의 평판표시소자 기판이 처리되므로, 일반적으로 직사각형 기판과 호응되는 직육면체 형상을 가진다. 이 진공 챔버에는 챔버 내부를 진공상태로 만들기 위한 배기계(도면에 미도시)가 마련된다. 이 배기계의 동작에 의하여 챔버 내부를 진공으로 만든 상태에서 기판에 대한 처리공정이 진행된다.

그리고 상기 챔버 본체(110)에는 도 4에 도시된 바와 같이, 챔버 내부로 기판을 반입하거나 챔버 내부의 기판을 외부로 반출하는 통로 역할을 하는 기판 출입구(E)가 형성된다. 일반적으로 기판이 수평으로 누운 상태에서 횡방향으로 이동하여 반입되거나 반출되므로, 상기 기판 출입구(E)는 상기 챔버 본체(110)의 일 측벽을 관통하여 형성된다. 그리고 이 기판 출입구(E)를 개폐하는 게이트 밸브(G)가 마 련된다. 기판 출입구(E)는 기판의 반출입과정에서는 열린 상태를 유지하지만, 기판의 반입이 완료되고 처리공정이 진행되는 동안에는 차단되어야 한다. 따라서 상기 게이트 밸브(G)가 상하로 이동하면서 상기 기판 출입구(E)를 개폐하는 것이다.

다음으로 밀폐 수단(150)은 챔버 본체(110)와 상부 커버(120)가 이격되어 형성되는 틈을 막아서, 상기 챔버 본체(110)와 상부 커버(120)의 테두리부를 밀폐시키는 구성요소이다. 전술한 바와 같이 본 실시예에서는 챔버 본체(110)와 상부 커버(120)가 소정 간격 이격되어 마련되므로, 진공 챔버 내부를 진공 분위로 형성시키기 위해서는 양자 사이의 틈을 밀폐시키는 수단이 요구되는 것이다. 본 실시예에서는 이 밀폐 수단(150)을 상부 커버(120) 및 챔버 본체(110)로부터 탈착가능하도록 마련한다.

즉, 챔버 본체(110)의 상단면에는, 그 상단면을 따라 연장 형성되어, 챔버 외측으로 돌출되는 하측 돌출부(112)를 형성시키고, 상부 커버(120)의 하단면에는, 그 하단면을 따라 연장 형성되어, 챔버 외측으로 돌출되는 상측 돌출부(122)를 형성시킨다. 여기서 챔버 본체(110)의 상단면이라 함은, 챔버 본체 중 측벽의 상단면을 말하는 것이며, 상부 커버(120)의 하단면이라 함은, 상부 커버 중 측벽의 하단면을 말하는 것이다.

그리고 밀폐 수단(150)에는, 하측 돌출부(112)와 밀착, 결합되는 하측 접촉면(152)과 상측 돌출부(122)와 밀착, 결합되는 상측 접촉면(154)을 형성시킨다. 이때 하측 접촉면(152)과 하측 돌출부(112), 상측 접촉면(154)과 상측 돌출부(122)가 완벽하게 밀착, 결합되도록 하기 위하여, 각 부재의 접촉면은 서로 호응되는 형상으로 형성시킨다.

그런데 챔버 측벽이 금속 소재 등 단단한 소재로 형성되므로 상하측 돌출부와 상하측 접촉면이 아주 정교하게 가공되더라도 각 접촉면에 미세한 틈이 발생할 수 있다. 따라서 챔버 내부의 완벽한 기밀을 유지하기 어려워지므로 이러한 문제점을 해결하기 위하여 하측 접촉면(152)과 상측 접촉면(154)에는 밀폐 보조구(O)를 더 형성시키는 것이 바람직하다. 이때 이 밀폐 보조구(O)는 약간의 신축성을 가지는 소재로 형성된다. 따라서 밀폐 수단(150)을 하측 돌출부(112) 및 상측 돌출부(122)에 밀착시키는 경우 이 밀폐 보조구(O)가 상하측 돌출부와 상하측 접촉면 사이에 개재된 상태로 약간 수축되면서 모든 접촉면에서 틈이 발생하지 않도록 한다. 또한 특정한 경우에는 보다 완벽한 밀폐를 위해서 이 밀폐 보조구(O)를 2개 이상 겹쳐서 형성시킬 수도 있다. 그리고 이 밀폐 보조구(O)가 자신의 위치에서 이탈되는 것을 방지하기 위하여 하측 접촉면과 상측 접촉면에 밀폐 보조구가 고정되어 위치되는 고정홈을 형성시키는 것이 더욱 바람직하다.

또한 도 7에 도시된 바와 같이, 밀폐 수단(150a)의 하측 접촉면(152a) 및 상측 접촉면(154a)을 빗면으로 형성시키고, 이들과 결합되는 하측 돌출부(112) 및 상측 돌출부(122)도 대응되는 빗면을 가지도록 형성시킬 수도 있다. 이렇게 접촉면을 빗면으로 하는 경우에는, 접촉면을 수평면으로 하는 경우보다 접촉되는 면적이 넓다. 따라서 밀폐효과가 더 크며, 나아가서는 접촉면에 밀폐 보조구(O)를 형성시키는 경우 접촉면적이 넓으므로 여러 개의 밀폐보조구를 용이하게 배치할 수 있는 장 점이 있다.

그리고 본 실시예에서는 전술한 밀폐 수단(150)을 자동으로 사선 방향으로 이동시킬 수 있도록 밀폐수단 구동부(160)를 더 마련한다. 즉, 밀폐 수단(150)의 하방 측부에 결합되어 밀폐 수단(150)을 사선 방향으로 구동시키는 밀폐수단 구동부(160)를 복수개 마련하는 것이다. 여기에서 사선 방향이라 함은, 연직 방향과 약 45°정도의 각을 형성하여 바닥면과 빗면을 이루는 방향을 말한다. 본 실시예에서는 이 밀폐수단 구동부(160)를, 도 5에 도시된 롤러(162); 및 캠(164);을 포함하도록 구성한다. 먼저 롤러(162)는, 상기 밀폐수단(150)의 하측 모서리 영역에 배치되며, 회전가능한 구조를 가진다. 그리고 캠(164)은, 상기 롤러(162)와 접촉하여 회전하며 상기 밀폐수단(150)을 사선 방향으로 이동시키는 구성요소이다. 따라서 상기 캠(164)과 롤러(162)가 접촉된 상태를 유지하면서 상기 캠(164)의 회전에 의하여 상기 롤러(162)가 회전하고, 밀폐부재(150)가 사선 방향으로 이동하는 것이다.

이때 상기 밀폐수단 구동부(160)에는, 상기 캠(164)의 회전 반경을 제한하여 상기 밀폐수단(150)의 사선 운동 범위를 제한하는 캠 회전 스토퍼(166)가 더 마련되는 것이 바람직하다. 이 캠 회전 스토퍼(166)는 캠(164)의 회전 반경을 제한하여 밀폐수단(150)의 이동범위를 제한하는 것이다. 밀폐수단(150)은 진공을 형성하고 해제할 수 있을 정도로만 최소한 이동하는 것이 바람직하므로, 이 캠 회전 스토퍼(166)를 이용하여 최소한의 동작 범위를 이용하는 것이다.

그리고 본 실시예에서, 상기 밀폐수단 구동부(160)는, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 챔버 본체(110)의 측면 중 상기 수평 구동부(140)가 배치된 측면 사이의 측면에 배치되는 것이 바람직하다. 이 수평 구동부(140)와 밀폐수단 구동부(160)가 진공처리장치의 동일한 면에 형성되는 경우에는 각 구성요소의 동작과정에서 서로 간섭될 가능성이 있으며, 그 설치도 매우 어려워지기 때문에 서로 다른 방향에 배치하는 것이다.

다음으로 수평 구동부(140)는 상기 상부 커버(120)를 상기 게이트 밸브(G) 배치 방향과 수직되는 방향으로 수평 이동 가능하게 지지하는 구성요소이다. 본 실시에에서는 진공처리장치가 차지하는 풋프린트를 최소화하기 위하여, 상부 커버의 유지보수 장소를 각 공정 챔버 사이의 유휴 공간으로 한다. 따라서 상부 커버(120)를 게이트 밸브(G)의 배치 방향과 수직되는 방향으로 이동시켜야 하므로, 상기 수평 구동부(140)가 게이트 밸브(G)와 동일한 면에 배치된다. 게이트 밸브(G)와 수평 구동부(140)가 동일한 면에 배치되지만, 구동과정에서 서로 간섭되지 않기 위해서 상기 수평 구동부(140)가 게이트 밸브(G)보다 높은 위치에 배치되는 것이다.

따라서 본 실시예에서는 이 수평 구동부(140)를, 상부커버 이동프레임(142);과 수평 이동수단(144);으로 구성한다. 먼저 상부커버 이동프레임(142)은, 상기 상부 커버의 마주보는 양 측방에 상기 게이트 밸브의 구동 높이보다 높은 위치에 마련되며, 상기 상부 커버의 수평 이동 경로를 제공하는 구성요소이다.

그리고 상부커버 이동프레임(142)은, 그 상면에 상기 수평 구동수단의 타측단이 놓여지는 제1 수평프레임;과 상기 제1 수평프레임의 하부에 결합되어 상기 제 1 수평프레임을 소정 높이에서 지지하는 제1 수직프레임;으로 구성된다. 이때 본 실시예에서는 이 상부커버 이동프레임을, 조립된 상태에서 진공 챔버에 설치될 수 있도록 상부 커버의 상단 보다 높은 위치에 배치하고, 상기 제1 수직프레임은 이웃한 제1 수직프레임과의 폭이 진공처리장치의 폭보다 넓도록 배치된다.

그리고 수평 구동수단(144)은, 그 일측단은 상기 상부커버(120)에 결합되고, 타측단은 상기 상부커버 이동프레임(142) 상에 결합되어 배치되며, 상기 상부 커버를 상기 상부커버 이동프레임을 따라 수평이동시키는 구성요소이다. 본 실시예에서는 이 수평 구동수단(144)을, 상기 상부커버 이동프레임(142)과 결합되어 상기 상부커버 이동프레임 상을 회전이동하는 롤링부(144a); 상기 롤링부(144a)를 상기 상부커버 중심부와 다른 높이에서 연결하는 수직 연결부(144b); 상기 롤링부(144a)를 회전시키는 동력을 제공하는 모터(144c);를 포함하여 구성한다. 따라서 상기 롤링부(144a)가 상부커버 중심부와 다른 높이에 배치되더라도 상기 수직 연결부(144b)에 의하여 롤링부와 상부커버가 안정적으로 결합되어 회전 기능 및 수평 이동기능이 원활하게 수행된다.

한편 본 실시예에 따른 진공처리장치(100)에는, 상기 챔버 본체(110)의 측방에 마련되며, 상기 제1 수평프레임(142)에 의하여 수평 이동되는 상부 커버를 수취하는 지지프레임(170)이 더 마련될 수도 있다. 이렇게 별도로 지지프레임이 마련되는 경우에는 하나의 진공처리장치에 마련되는 다수개의 진공 챔버에 대하여 하나의 지지프레임을 가지고 대응할 수 있는 장점이 있다. 즉, 각 진공 챔버 마다 별도의 지지프레임을 구비하는 것이 아니라, 이동가능한 구조의 지지프레임을 사용하여 다 수개의 진공 챔버에 대하여 하나의 지지프레임를 사용하는 것이다.

본 실시예에서는 이 지지프레임(170)을, 도 8에 도시된 바와 같이, 제2 수평프레임(172); 제2 수직프레임(174); 간극 메움수단(176);으로 구성한다. 먼저 제2 수평프레임(172)은, 상기 제1 수평프레임(142)과 동일한 높이에 배치되며, 상기 제1 수평프레임(142)이 연장되는 방향에서 상기 상부 커버의 수평 이동을 안내하는 구성요소이다. 다음으로 제2 수직프레임(174)은, 상기 제2 수평프레임(172)을 상기 제1 수평프레임(142)과 동일한 높이로 지지하는 구성요소이다. 이 제2 수직프레임(174)은 상기 제2 수평프레임(172)의 높이를 상하 방향으로 조정할 수 있는 구조를 가지는 것이, 상기 제1 수평프레임(142)과의 높이 차에 적응할 수 있어서 바람직하다.

그리고 상기 간극 메움수단(176)은, 상기 제2 수평프레임(172)의 챔버 측 일단에 마련되며, 상기 지지프레임(170)을 상기 제1 수평프레임(142)에 접근시킬 때 상기 제2 수평프레임과 제1 수평프레임 사이의 간극을 메우는 구성요소이다. 상기 제2 수평프레임(172)을 제1 수평프레임(142)에 완전히 밀착시키는 것은, 챔버의 외부에 마련된 여러가지 구성요소와 지지프레임 구조상 매우 어렵다. 따라서 도 8에 도시된 바와 같이, 별도의 간극 메움수단(176)을 이용하여 제2 수평프레임과 제1 수평프레임 사이의 간극을 메우는 것이다. 본 실시예에서는 이 간극 메움수단(176)이, 상기 제2 수평프레임(172)에 힌지 결합하여 회동가능한 구조를 가지도록 하여, 이동과정에서는 접혀 있다가, 사용과정에서는 회동하여 제2 수평프레임(172)과 제1 수평프레임 사이의 간극을 메우도록 한다.

또한 상기 간극 메움수단(176)에는, 상기 간극 메움수단을 상하 방향으로 이동시키는 상하 구동부가 더 마련되는 것이 바람직하다.

그리고 본 실시예에 따른 지지프레임(170)에는, 상기 제2 수직프레임의 하단에 마련되며, 상기 제2 수직프레임와 바닥면 사이의 마찰력을 감소시켜 제2 수직프레임의 수평이동을 돕는 바퀴부(178)가 더 마련되는 것이, 지지프레임를 용이하게 이동시킬 수 있어서 바람직하다.

그리고 본 실시예에 따른 지지프레임(170)에는, 회전부(177)가 더 마련되는 것이 바람직하다. 이 회전부(177)는 상기 상부 커버(120)를 회전시키는 구성요소이다. 본 실시예에서는 이 회전부(177)를, 상부 커버(120)를 사이에 두고, 상부 커버(120)의 양 측에 대향하게 배치하며, 상부 커버의 측벽 중앙부와 결합하여 상부 커버를 회전 가능하게 지지하도록 한다. 따라서 이 회전부는 상부 커버가 수평 구동부에 의하여 충분한 회전 반경을 확보한 상태로 이동되면, 상부 커버의 중앙부와 결합하여 상부커버를 회전시켜 상부 커버의 내부가 상측을 항햐도록 하여 유지 보수 작업이 용이하도록 한다.

또한 본 실시예에 따른 지지프레임(170)에는 지지프레임(170)을 챔버 본체(110)에 고정시키는 고정부(179)가 더 마련되는 것이 바람직하다. 이 고정부(179)는 상부 커버(120)의 수평 이동 및 회전 과정에서 지지프레임(170)이 챔버 본체(110)로부터 이격되는 것을 방지한다. 본 실시예에서는 이 고정부(179)를 고정 블럭(179a)과 고정핀(179b)로 구성한다. 따라서 한 쌍의 고정 블럭(179a)를 잘 맞춘 후, 고정핀(179b)를 고정블럭에 삽입하여 지지프레임을 고정시키는 것이다.

이하에서는 본 실시예에 따른 진공처리장치(100)에서 상부 커버(120)를 개폐하는 과정을 설명한다.

본 실시예에 따른 진공처리장치(100)에서는 상부 커버(120)가 챔버 본체(110)로부터 10 ~ 15mm 정도 이격된 상태로 지지된다. 따라서 별도로 상부 커버(120)를 들어올리는 과정이 불필요하다. 다만, 도 9a에 도시된 바와 같이, 밀폐수단 구동부(160)를 구동시켜 밀폐수단(150)을 사선 방향으로 이동시켜 상부 커버(120) 및 챔버 본체(110)로부터 이격시킨다. 그러면 챔버 내부의 기밀이 파괴되어 챔버 내부의 진공 해제된다. 챔버 내부의 진공이 해제되면, 도 9b에 도시된 바와 같이, 수평 구동부(140)를 구동시켜 상부 커버(120)를 수평 이동시킨다. 이때 지지프레임(170)을 사용하는 경우에는, 이 지지프레임(170)을 상기 제1 수평프레임에 밀착되도록 배치하여야 한다. 상부 커버가 회전할 수 있을 정도로 수평이동한 후에는, 도 9c에 도시된 바와 같이, 회전부(177)를 구동시켜 상부커버(120)를 180°회전시킨다. 그리고 상부커버의 유지보수 작업을 진행한다. 유지 보수 작업이 완료되면, 전술한 상부커버 개방 과정의 역순으로 상부커버를 다시 닫는다.

본 발명에 따르면 대면적 기판을 처리하는 대형 진공처리장치에 있어서, 상부커버의 승강없이 용이하게 상부 커버를 개폐할 수 있는 장점이 있다.

Claims

기판의 유출입이 가능하도록 게이트 밸브가 구비된 챔버 본체;

상기 챔버 본체의 상부에 소정간격 이격되어 마련되는 상부커버;

상기 챔버 본체와 상부 커버의 개방된 테두리 영역을 밀폐 및 밀폐해제하며, 상기 챔버 본체 및 상부 커버로부터 탈착 가능하도록 마련되는 밀폐수단; 및

상기 상부 커버의 외측면에 설치되어, 상기 상부커버를 수평 이동시키기 위한 수평 구동부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 진공처리장치.
제1항에 있어서, 상기 밀폐수단은,

상기 게이트 밸브의 이동 궤적을 이탈하여 사선 방향으로 구동하는 것을 특징으로 하는 진공처리장치.
제2항에 있어서,

상기 챔버 본체에는, 상기 챔버 본체의 상단면을 따라 연장 형성되며, 챔버 외측으로 돌출되는 하측 돌출부가 마련되고,

상기 상부 커버에는, 상기 상부 커버의 하단면을 따라 연장 형성되며, 챔버 외측으로 돌출되는 상측 돌출부가 마련되며,

상기 밀폐수단에는, 상기 하측 돌출부와 밀착, 결합되는 하측 접촉면;과 상 기 상측 돌출부와 밀착, 결합되는 상측 접촉면;이 형성되며,

상기 밀폐수단은 상기 하측 돌출부 및 상기 상측 돌출부와 동시에 밀착, 결합되어 상기 챔버의 내부를 밀폐시키는 것을 특징으로 하는 진공처리장치.
제3항에 있어서,

상기 하측 접촉면 또는 상측 접촉면이 빗면으로 형성되고, 상기 하측 돌출부 또는 상측 돌출부가 상기 하측 접촉면 또는 상측 접촉면과 대응되는 빗면을 가지도록 형성되는 것을 특징으로 하는 진공처리장치.
제3항에 있어서,

상기 하측 접촉면 또는 상측 접촉면에 신축성이 있는 소재로 형성되어 마련되며, 상기 진공 챔버 내부의 밀폐를 보조하는 밀폐 보조구가 적어도 하나 마련되는 것을 특징으로 하는 진공처리장치.
제3항에 있어서, 상기 밀폐수단에는,

상기 밀폐수단과 결합되어 마련되며, 상기 밀폐수단을 사선 방향으로 이동시킬 수 있는 밀폐수단 구동부가 더 마련되는 것을 특징으로 하는 진공처리장치.
제6항에 있어서, 상기 밀폐수단 구동부는,

상기 밀폐수단의 하측 모서리 영역에 배치되며, 회전가능한 롤러;

상기 롤로와 접촉하여 회전하며 상기 밀폐수단을 사선 방향으로 이동시키는 캠;을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 진공처리장치.
제7항에 있어서, 상기 밀폐수단 구동부에는,

상기 캠의 회전 반경을 제한하여 상기 밀폐수단의 사선 운동 범위를 제한하는 캠 회전 스토퍼가 더 마련되는 것을 특징으로 하는 진공처리장치.
제6항에 있어서, 상기 밀폐수단 구동부는,

상기 챔버 본체의 측면 중 상기 수평 구동부가 배치된 측면 사이의 측면에 배치되는 것을 특징으로 하는 진공처리장치.
제1항에 있어서, 상기 수평 구동부는,

상기 상부 커버의 마주보는 양 측방에 상기 게이트 밸브의 구동 높이보다 높은 위치에 마련되며, 상기 상부 커버의 수평 이동 경로를 제공하는 상부커버 이동프레임;

그 일측단은 상기 회전부에 결합되고, 타측단은 상기 상부커버 이동프레임 상에 결합되어 배치되며, 상기 상부 커버를 상기 상부커버 이동프레임을 따라 수평이동시키는 수평 구동수단;을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 진공처리장치.
제10항에 있어서, 상기 상부커버 이동프레임은,

그 상면에 상기 수평 구동수단의 타측단이 놓여지는 제1 수평프레임;과

상기 제1 수평프레임의 하부에 결합되어 상기 제1 수평프레임을 소정 높이에서 지지하는 제1 수직프레임;으로 구성되는 것을 특징으로 하는 진공처리장치.
제11항에 있어서, 상기 제1 수직프레임은,

상기 제1 수평프레임을 상기 상부 커버의 상단보다 높은 위치에서 지지하는 것을 특징으로 하는 진공처리장치.
제10항에 있어서, 상기 수평 구동수단은,

상기 상부커버 이동프레임과 결합되어 상기 상부커버 이동프레임 상을 회전이동하는 롤링부;

상기 롤링부를 상기 상부커버와 다른 높이에서 연결하는 수직 연결부;

상기 롤링부를 회전시키는 동력을 제공하는 모터;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 진공처리장치.
제10항에 있어서,

상기 챔버 본체의 측방에 마련되며, 상기 상부커버 이동프레임에 의하여 수평 이동되는 상부 커버를 상기 챔버 본체 외측에서 수취하는 지지프레임이 더 마련되는 것을 특징으로 하는 진공처리장치.
제14항에 있어서, 상기 지지프레임은,

상기 상부커버 이동프레임과 동일한 높이에 배치되며, 상기 상부커버 이동프레임이 연장되는 방향에서 상기 상부 커버의 수평 이동을 안내하는 제2 수평프레임;

상기 제2 수평프레임을 상기 상부커버 이동프레임과 동일한 높이로 지지하는 제2 수직프레임;

상기 제2 수평프레임의 챔버 측 일단에 마련되며, 상기 지지프레임을 상기 상부커버 이동프레임에 접근시킬 때 상기 제2 수평프레임과 상부커버 이동프레임 사이의 간극을 메우는 간극 메움수단;을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 진공처리장치.
제15항에 있어서, 상기 간극 메움수단은,

상기 제2 수평프레임에 힌지 결합하여 회동가능한 구조를 가지는 것을 특징으로 하는 진공처리장치.
제15항에 있어서, 상기 간극 메움수단에는,

상기 간극 메움수단을 상하 방향으로 이동시키는 상하 구동부가 더 마련되는 것을 특징으로 하는 진공처리장치.
제15항에 있어서,

상기 제2 수직프레임의 하단에 마련되며, 상기 제2 수직프레임과 바닥면 사이의 마찰력을 감소시켜 제2 수직프레임의 수평이동을 돕는 바퀴부가 더 마련되는 것을 특징으로 하는 진공처리장치.
제15항에 있어서,

상기 제2 수평 프레임 상으로 이동해온 상부커버와 결합하여 회전시키는 회전부가 더 마련되는 것을 특징으로 하는 진공처리장치.