KR100757693B1 - 진공처리장치 - Google Patents

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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 챔버 본체의 하면에 설치되어, 상기 챔버본체를 승강시키기 위한 챔버 본체 승강부; 상기 상부 커버의 외측면에 설치되어, 상기 상부커버를 상기 게이트 밸브의 배치 방향에 대해 수직방향으로 수평 이동시키기 위한 수평 구동부;를 구비한 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 챔버 본체 승강부의 구조를 나타내는 측면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 상부커버 이동프레임의 구조를 도시하는 측면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 수평 구동부의 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.
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.
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 있으면서, 상부 커버의 개폐공간이 작게 요구되는 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 챔버 본체의 하면에 설치되어, 상기 챔버본체를 승강시키기 위한 챔버 본체 승강부; 상기 상부 커버의 외측면에 설치되어, 상기 상부커버를 상기 게이트 밸브의 배치 방향에 대해 수직방향으로 수평 이동시키기 위한 수평 구동부;를 구비한 것을 특징으로 하는 진공처리장치를 제공한다.
그리고 상기 상부커버 이동프레임은, 그 상면에 상기 수평 구동수단의 타측단이 놓여지는 제1 수평 프레임;과 상기 제1 수평 프레임의 하부에 결합되어 상기 수평 프레임을 소정 높이에서 지지하는 제2 수직 프레임;으로 구성되는 것이, 간단한 구조를 가지면서도 고중량의 상부 커버를 용이하게 지지할 수 있어서 바람직하다.
이때 상기 제2 수직 프레임은, 상기 제1 수평 프레임을 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 회전부와 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 수평프레임에 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 지지프레임는, 상기 제1 수평프레임과 동일한 높이에 배치되며, 상기 제1 수평 프레임이 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 지지프레임를 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 밀착 하여 상부커버를 안정적으로 수취할 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.
본 발명에서는, 상기 챔버 본체 승강부를, 상기 챔버 본체를 바닥면으로부터 일정 간격 이격시켜 지지하는 챔버 지지프레임과 상기 챔버 본체 사이에 개재되어 배치되며, 상기 챔버 본체를 상하 방향으로 승강시키는 승강 구동기구; 및 상기 챔버 본체와 결합하여 상기 챔버 본체의 승강 구동시 상하 운동 방향을 안내하는 가이드 부재;를 포함하도록 구성하여, 챔버 본체의 정확한 승강 구동을 수행하는 것이 챔버의 기밀을 용이하게 유지할 수 있어서 바람직하다.
그리고 승강 구동기구는, 상기 챔버 본체의 가장 자리를 따라서 다수개가 배치되어, 하나의 승강 구동기구의 용량이 크지 않아도 되며, 챔버 본체의 여러지점을 안정적으로 지지할 수 있어서 바람직하다.
이때 상기 승강 구동기구는, 벨로우즈형 실린더인 것이 대형 챔버 본체를 정확한 높이로 승강시킬 수 있어서 바람직하다.
그리고 본 발명에서는, 상기 가이드 부재가, 상기 챔버 본체의 측방에 배치되며, 상기 챔버 본체의 측벽과 결합되어 상기 챔버 본체의 상하 운동 방향을 안내하는 가이드 칼럼이거나,
그 하단이 상기 챔버 지지프레임의 상면에 결합되고, 그 상단은 상기 챔버 본체의 하면에 형성되는 안내홈에 삽입되어 마련되는 가이드 블럭인 것이, 간단한 구조로 챔버 본체의 승강운동 방향을 정확하게 안내할 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); 기판 출입구(E); 게이트 밸브(G); 수평 구동부(140); 챔버본체 승강부(150);를 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 형상 을 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 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 마련된다. 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 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, 도 7에 도시된 바와 같이, 상부커버 이동프레임(142);과 수평 이동수단(144);으로 구성한다. 먼저 상부커버 이동프레임(142)은, 상기 상부 커버(120)의 마주보는 양 측방에 상기 게이트 밸브(G)의 구동 높이보다 높은 위치에 마련되며, 상기 상부 커버(120)의 수평 이동 경로를 제공하는 구성요소이다.
그리고 상부커버 이동프레임(142)은, 도 6에 도시된 바와 같이, 그 상면에 상기 수평 구동수단(144)의 타측단이 놓여지는 제1 수평 프레임(142a);과 상기 제1 수평 프레임(142a)의 하부에 결합되어 상기 제1 수평 프레임(142a)을 소정 높이에서 지지하는 제1 수직 프레임(142b);으로 구성된다. 이때 본 실시예에서는 이 상부커버 이동프레임(142)을, 조립된 상태에서 진공 챔버에 설치될 수 있도록 상부 커버(120)의 상단 보다 높은 위치에 배치하고, 상기 제1 수직 프레임(142b)은 이웃한 제1 수직 프레임과의 폭이 진공처리장치의 폭보다 넓도록 배치된다. 또한 바람직하게는, 상기 제1 수평 프레임(142a)의 상면에는 수평 방향으로 기어가 형성되어 롤링부(144a)와 이가 맞물려 상부 커버의 정확한 이동을 안내하게 된다.
그리고 수평 구동수단(144)은, 그 일측단은 상기 상부커버(120)에 결합되고, 타측단은 상기 상부 커버 이동프레임(142) 상에 결합되어 배치되며, 상기 상부 커버(120)를 상기 상부커버 이동프레임(142)을 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(120)와 다른 높이에서 연결하는 수직 연결부(144b); 상기 롤링부(114a)를 회전시키는 동력을 제공하는 모터(144c);를 포함하여 구성한다. 따 라서 상기 롤링부(144a)가 상부커버(120)와 다른 높이에 배치되더라도 상기 수직 연결부(144b)에 의하여 롤링부와 상부커버의 중심부가 안정적으로 결합되어 수평 이동기능이 원활하게 수행된다. 그리고 상기 제1 수평 이동프레임(142a)과 상기 연결부(144b) 사이에는 롤러(144d)가 개재되어 상부 커버 이동시의 하중 및 마찰력을 감소시키는 것이 바람직하다.
한편 본 실시예에 따른 진공처리장치에는, 상기 챔버 본체의 측방에 마련되며, 상기 제1 수평 프레임에 의하여 수평 이동되는 상부 커버를 수취하는 지지프레임(170)가 더 마련될 수도 있다. 이렇게 별도로 지지프레임(170)가 마련되는 경우에는 하나의 진공처리장치에 마련되는 다수개의 진공 챔버에 대하여 하나의 지지프레임를 가지고 대응할 수 있는 장점이 있다. 즉, 각 진공 챔버 마다 별도의 지지프레임를 구비하는 것이 아니라, 이동가능한 구조의 지지프레임를 사용하여 다수개의 진공 챔버에 대하여 하나의 지지프레임를 사용하는 것이다.
본 실시예에서는 이 지지프레임(170)를, 도 8에 도시된 바와 같이, 제2 수평프레임(172); 제2 수직프레임(174); 간극 메움수단(176);으로 구성한다. 먼저 제2 수평프레임(172)는, 상기 수평 프레임(142a)과 동일한 높이에 배치되며, 상기 수평 프레임(142a)이 연장되는 방향에서 상기 상부 커버(120)의 수평 이동을 안내하는 구성요소이다. 다음으로 제2 수직프레임(174)는, 상기 제2 수평프레임(172)를 상기 수평 프레임(142a)과 동일한 높이로 지지하는 구성요소이다. 이 제2 수직프레임(174)는 상기 제2 수평프레임의 높이를 상하 방향으로 조정할 수 있는 구조를 가지는 것이, 상기 수평 프레임과의 높이 차에 적응할 수 있어서 바람직하다. 이 상하 구동부는 도시되지는 않았지만, 볼 스크류와 같은 형태로 마련되어, 상하 높이를 미세하게 조정할 수 있는 것이 바람직하다.
그리고 상기 간극 메움수단(176)은, 상기 제2 수평프레임(172)의 챔버 측 일단에 마련되며, 상기 지지프레임(170)를 상기 수평 프레임(142a)에 접근시킬 때 상기 제2 수평프레임(172)와 수평 프레임(142a) 사이의 간극을 메우는 구성요소이다. 상기 제2 수평프레임를 수평 프레임에 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 수평프레임(172)와 수평 프레임(142) 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 수평프레임과 제1 수평 프레임 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 구성요소이 다. 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.
다음으로 챔버 본체 승강부(150)는, 챔버 본체(110)를 상하 방향으로 소정 간격만큼 승강시키는 구성요소이다. 본 실시예에서는 이 챔버본체 승강부(150)를 승강 구동기구(152) 및 가이드 부재(154)로 구성한다.
상기 승강 구동기구(152)는, 상기 챔버 본체(110)를 바닥면으로부터 일정 간격 이격시켜 지지하는 챔버지지 프레임(160)과 상기 챔버 본체(110) 사이에 개재되어 배치되며, 상기 챔버 본체(110)를 상하 방향으로 승강시키는 역할을 한다. 이렇게 챔버 본체(110)를 승강시키는 것은, 상부 커버(120)의 개폐를 위하여 상부 커버 를 수평이동시키는 과정에서 상부커버의 하단과 챔버 본체가 간섭되거나, 상부커버와 오링(O-ring)이 간섭되지 않도록 하기 위함이다. 즉, 상부 커버(120)를 특정한 높이에 고정시킨 상태에서 챔버 본체(110)를 일정간격 하강시켜 상부커버와 챔버 본체를 이격시키는 것이다.
본 실시예에서는 이 승강 구동기구(152)를, 작은 용량을 가지는 다수개의 승강 구동기구로 구성한다. 다수개의 소용량 승강 구동기구를 사용하는 것이, 하나의 대용량 승강 구동기구를 사용하는 것보다 비용 면에서 유리하며, 고중량의 챔버 본체의 다수 지점을 지지할 수 있어서, 챔버 본체의 균형 유지에 유리하기 때문이다. 그리고 이 승강 구동기구(152)로는 벨로우즈형 실린더가 바람직하다. 이때 이 벨로우즈형 실린더에는, 도 5에 도시된 바와 같이, 편심 보정부(156)가 더 마련되는 것이 바람직하다. 즉, 상기 벨로우즈형 실린더(152)의 상단에는 반구형 형상을 가지는 편심 보정부가(156) 더 마련되고, 상기 챔버 본체(110) 하면 중 벨로우즈형 실린더의 중심에 대응되는 영역에는 반구형으로 음각되어 형성되는 편심 보정부 삽입홈(112)이 더 마련되는 것이다. 이런 구조를 가지면, 벨로우즈형 실린더가 챔버 본체를 승강시키기 위하여 챔버 본체(110)의 하면과 접촉할 때, 정확한 접촉 지점을 찾지 못하는 경우에는 상기 편심 보정부(156)가 상기 편심 보정부 삽입홈(112)을 따라 상승하면서 슬라이딩하여 자연스럽게 정확한 접촉지점을 찾아가는 장점이 있다.
그리고 가이드 부재(154)는 상기 챔버 본체(110)와 결합하여 상기 챔버 본체의 승강 구동시 상하 운동 방향을 안내하는 구성요소이다. 본 실시예에서는 이 가 이드 부재(154)를, 도 4에 도시된 바와 같이, 그 하단이 상기 챔버 지지프레임(160)의 상면에 결합되고, 그 상단은 상기 챔버 본체(110)의 하면에 형성되는 안내홈에 삽입되는 가이드 블럭으로 마련하는 것이 바람직하다. 이렇게 상기 가이드 부재를 상기 챔버 본체의 하측에 배치되는 가이드 블럭으로 구성하는 경우에는, 가이드 부재가 별도의 영역을 차지하지 않으면서, 챔버 본체의 정확한 승강 운동 방향을 안내할 수 있는 장점이 있다.
물론 상기 가이드 부재를, 상기 챔버 본체의 측방에 배치되며, 상기 챔버 본체의 측벽과 결합되어 상기 챔버 본체의 상하 운동 방향을 안내하는 가이드 칼럼으로 구성할 수도 있다.
이하에서는 본 실시예에 따른 진공처리장치(100)의 상부 커버(120)를 개폐하는 과정을 설명한다.
우선 도 9a에 도시된 바와 같이, 챔버 본체 승강부(150)를 이용하여 챔버 본체(110)를 10 ~ 15mm 정도 하강시킨다. 그러면 상부 커버(120)와 챔버본체(110)가 이격되어 서로 간섭되지 않는다. 그리고 나서 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 수평 프레임(142a)에 밀착되도록 배치하여야 한다. 상부 커버(120)가 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, 상부 커버에는 간이한 구조의 회전부와 수평 이동부만 구비하고, 챔버 본체를 간단한 구조에 의하여 승강시키는 구조를 구비함으로써, 용이하게 상부 커버를 개폐할 수 있는 장점이 있다.
또한 본 발명에 따르면, 상부 커버를 공정 챔버 사이의 유휴 공간으로 이동시켜 개방하므로, 진공처리장치의 풋프린트가 획기적으로 감소하는 장점이 있다.

Claims (14)

  1. 기판의 유출입이 가능하도록 게이트 밸브가 구비된 챔버 본체, 상기 챔버 본체의 상부에 탈부착 가능하게 마련된 상부커버를 구비한 처리장치에 있어서,
    상기 챔버 본체의 하면에 설치되어, 상기 챔버본체를 승강시키기 위한 챔버 본체 승강부;
    상기 상부 커버의 외측면에 설치되어, 상기 상부커버를 상기 게이트 밸브의 배치 방향에 대해 수직방향으로 수평 이동시키기 위한 수평 구동부;를 구비하며,
    상기 수평 구동부는 상기 상부 커버의 외측면에 상기 게이트 밸브의 구동 높이보다 높은 위치에 위치하여 수평 이동 경로를 제공하는 상부 커버 이동프레임을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 진공처리장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 챔버본체 승강부는,
    상기 챔버본체의 저면에 설치되는 복수개의 벨로우즈형 실린더인 것을 특징으로 하는 진공처리장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 수평 구동부는,
    상기 상부커버에 설치되며 일측이 상기 상부커버 이동프레임에 밀착되어 구동하는 수평 구동수단;을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 진공처리장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 상부커버 이동프레임은,
    상기 게이트 밸브가 설치된 챔버 본체 양측에 각각 위치하며 그 길이가 긴 상면에 기어가 형성된 제1 수평프레임;과 상기 제1 수평프레임을 지지하도록 수직으로 설치되는 제1 수직프레임으로 이루어지고,
    상기 구동수단은 상기 기어에 치합되도록 구동축에 구동기어가 구비되고, 상기 상부커버에 설치되는 구동모터인 것을 특징으로 하는 진공처리장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 게이트 밸브가 형성된 수직한 위치의 상기 챔버본체의 일측에는 상기 챔버본체 상부로부터 수평이동한 상기 상부커버가 위치하도록 지지프레임이 구비되는 것을 특징으로 하는 진공처리장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 지지프레임은,
    상기 제1 수평 프레임과 동일한 높이에 위치하여 상기 상부커버가 이동하여 위치하는 제2 수평 프레임;
    상기 제2 수평프레임에 수직상태로 결합되어 상기 제2 수평 프레임을 지지하기 위한 제2 수직프레임으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 진공처리장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제1 수평프레임과 상기 제2 수평프레임의 사이에는 상기 제1 수평프레 임과 제2 수평프레임 사이의 간격을 메워 상기 지지프레임 상으로 이동하는 상기 상부커버를 안내하기 위한 간격 메움수단이 구비되는 것을 특징으로 하는 진공처리장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 간극 메움수단은,
    상기 제2 수직프레임에 설치되어 상기 제1 수평프레임과 상기 제2 수평프레임의 사이에서 승하강 가능한 상태로 위치하는 중간프레임인 것을 특징으로 하는 진공처리장치.
  9. 제6항에 있어서, 상기 지지프레임에는,
    상기 지지프레임을 챔버 본체 측으로 이동시키기 위한 바퀴부가 더 마련되는 것을 특징으로 하는 진공처리장치.
  10. 제6항에 있어서,
    상기 제2 수평 프레임에 마련되며, 상기 제2 수평 프레임 상으로 이동해온 상부커버와 결합하여 회전시키는 회전부가 더 마련되는 것을 특징으로 하는 진공처리장치.
  11. 제1항에 있어서, 상기 챔버 본체 승강부는,
    상기 챔버 본체를 바닥면으로부터 일정 간격 이격시켜 지지하는 챔버 지지프 레임과 상기 챔버 본체 사이에 개재되어 배치되며, 상기 챔버 본체를 상하 방향으로 승강시키는 승강 구동기구; 및
    상기 챔버 본체와 결합하여 상기 챔버 본체의 승강 구동시 상하 운동 방향을 안내하는 가이드 부재;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 진공처리장치.
  12. 제11항에 있어서, 상기 가이드 부재는,
    상기 챔버 본체의 측방에 배치되며, 상기 챔버 본체의 측벽과 결합되어 상기 챔버 본체의 상하 운동 방향을 안내하는 가이드 칼럼인 것을 특징으로 하는 진공처리장치.
  13. 제11항에 있어서, 상기 가이드 부재는,
    그 하단이 상기 챔버 지지프레임의 상면에 결합되고, 그 상단은 상기 챔버 본체의 하면에 형성되는 안내홈에 삽입되어 마련되는 가이드 블럭인 것을 특징으로 하는 진공처리장치.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 벨로우즈형 실린더의 상단에는 반구형 형상을 가지는 편심 보정부가 더 마련되고,
    상기 하부 챔버 하면 중 벨로우즈형 실린더의 중심에 대응되는 영역에는 반구형으로 음각되어 형성되는 편심 보정부 삽입홈이 더 마련되는 것을 특징으로 하 는 진공처리장치.
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