KR100970201B1

KR100970201B1 - 진공처리장치

Info

Publication number: KR100970201B1
Application number: KR1020080024320A
Authority: KR
Inventors: 조생현; 안성일
Original assignee: 주식회사 아이피에스
Priority date: 2008-03-17
Filing date: 2008-03-17
Publication date: 2010-07-14
Also published as: KR20090099205A; CN101978307B; CN101978307A; WO2009116780A2; TW200941624A; WO2009116780A3; TWI497626B

Abstract

본 발명은 진공처리장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 LCD 패널용 유리 등의 기판에 대하여 식각, 증착 등의 진공처리를 수행하는 진공처리장치에 관한 것이다.

본 발명은 각형의 기판에 대한 진공처리를 수행하는 처리공간을 형성하는 챔버본체 및 상부리드와; 상기 상부리드의 하측에 설치되어 처리공간으로 가스를 공급하는 샤워헤드부와; 상기 샤워헤드부의 가장자리를 지지하도록 상기 챔버본체와 상기 상부리드 사이에 설치되는 보조리드를 포함하는 것을 특징으로 하는 진공처리장치를 개시한다.

진공처리, 챔버, 샤워헤드

Description

진공처리장치 {Vacuum Processing Apparatus}

진공처리장치는 처리공간이 형성된 진공챔버에 전극을 설치하고, 진공상태에서 전극에 전원을 인가하여 플라즈마를 형성함으로써 전극이 설치된 기판지지대 위에 안착된 기판의 표면을 증착, 식각하는 등 진공처리공정을 수행하는 장치를 말한다.

종래의 진공처리장치는 상측이 개방된 챔버본체와 챔버본체의 상측에 탈착 가능하게 결합되는 상부리드로 구성된다. 그리고 상부리드는 진공처리챔버의 유지 및 보수를 위하여 챔버본체와 분리된 후에 일측으로 이동 및 회전되도록 구성된다.

한편 LCD 패널용 유리기판은 LCD의 대형화 추세에 맞춰 그 크기가 증대되고 있는데 이에 따라서 상기와 같은 LCD 패널용 유리기판을 처리하기 위한 진공처리장치 또한 대형화되고 있다.

상기와 같은 진공처리장치가 대형화되면서 처리공간 내의 증가된 진공압으로 인하여 챔버본체는 물론 상부리드 또한 변형이 발생한다.

그런데 상부리드에 발생되는 변형은 상부리드의 저면에 설치된 샤워헤드에 전달되므로, 종래의 진공처리장치는 상부리드에 발생되는 변형으로 인하여 샤워헤드의 파손, 설치오차, 샤워헤드에 설치된 절연부재의 파손 등을 발생시키는 문제점이 있다.

또한 상기와 같은 종래의 진공처리장치는 대형화되면서 내부에 가해지는 진공압 또한 증가하게 되고, 챔버는 증가된 진공압을 견디도록 챔버의 두께 또한 증대되어 전체적으로 하중이 크게 증가하고 있으며, 상부리드 또한 두께 및 하중이 크게 증대되고 있다.

그런데 진공처리장치는 샤워헤드 등 상부리드의 저면에 설치되는 내부설비의 수리나 교체를 위하여 상부리드를 챔버본체로부터 분리할 필요가 있으며, 종래에는 상부리드를 상승시킨 후 회전하여 챔버본체로부터 분리하였다.

그런데 종래의 진공처리장치는 상부리드의 하중의 하중이 증가하면서 상대적으로 상부리드의 하중을 견딜 수 있는 출력을 가지는 회전장치(회전모터, 감속기 등)가 필요하게 되는 문제점이 있다.

특히 반도체와는 달리 진공처리의 대상인 기판이 사각의 LCD 패널용 유리기판이 8세대인 경우 한 변의 길이가 약 2m를 넘게 되는 등 기판의 크기가 현저하게 커져 상대적으로 상부리드의 하중이 급격하게 증가하여 상부리드의 회전이 거의 불가능하게 되는 문제점이 있다.

본 발명의 목적은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 상부리드와 샤워헤드부를 분리하여 설치함으로써 상부리드의 각 부재의 중량을 감소시킬 수 있는 구조를 가지는 진공처리장치를 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 샤워헤드부 등과 같은 진공처리장치에 설치된 중량물에 대한 유지 보수 시 중량물을 용이하게 교체할 수 있는 진공처리장치를 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 진공압에 의하여 상부리드에 변형이 발생되더라도 상부리드 부근에 설치된 설치물에 영향을 주는 것을 방지할 수 있는 진공처리장치를 제공하는 데 있다.

본 발명은 상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 창출된 것으로서, 본 발명은 각형의 기판에 대한 진공처리를 수행하는 처리공간을 형성하는 챔버본체 및 상부리드와; 상기 상부리드의 하측에 설치되어 처리공간으로 가스를 공급하는 샤워헤드부와; 상기 샤워헤드부의 가장자리를 지지하도록 상기 챔버본체와 상기 상부리드 사이에 설치되는 보조리드를 포함하는 것을 특징으로 하는 진공처리장치를 개시한다.

본 발명에 따른 진공처리장치의 한변의 길이는 1,300mm 이상인 것이 바람직하다.

상기 보조리드는 상기 샤워헤드 전체 또는 일부와 일체로 형성될 수 있다.

상기 샤워헤드부는 상기 상부리드의 저면과 간격을 두고 설치될 수 있다.

상기 상부리드는 상기 보조리드와 착탈이 가능하도록 설치될 수 있다.

상기 보조리드는 상기 챔버본체와 착탈이 가능하도록 설치될 수 있다.

상기 상부리드 및 상기 보조리드는 상기 챔버본체에 대하여 동시에 착탈될 수 있도록 설치될 수 있다.

상기 샤워헤드부는 상기 보조리드와 착탈이 가능하도록 설치될 수 있다.

상기 상부리드가 상기 보조리드로부터 착탈된 후 상기 샤워헤드부가 상기 보조리드의 상측으로 분리가 가능하도록 설치될 수 있다.

상기 상부리드, 상기 샤워헤드부 및 보조리드 중 적어도 어느 하나는 외부 착탈장치와의 결합을 위한 탈착부재결합부가 형성될 수 있다.

상기 샤워헤드부의 상측에는 냉각을 위한 냉각플레이트가 추가로 설치되며, 상기 냉각플레이트에는 외부 착탈장치와의 결합을 위한 탈착부재결합부가 형성될 수 있다.

상기 샤워헤드부는 처리공간으로 가스를 분사할 수 있도록 다수개의 분사공들이 형성된 분사플레이트를 포함하여 구성될 수 있다.

상기 샤워헤드부는 가스의 확산을 위한 하나 이상의 확산공간을 형성하도록 상기 분사플레이트의 상측에 간격을 두고 상기 분사플레이트와 결합되는 하나 이상의 확산플레이트를 추가로 포함하여 구성될 수 있다.

이때 상기 분사플레이트 및 상기 하나 이상의 확산플레이트는 일체로 또는 분리가능하게 결합될 수 있으며, 상기 분사플레이트 또는 상기 하나 이상의 확산플레이트에는 외부 착탈장치와의 결합을 위한 탈착부재결합부가 형성되거나, 상기 분사플레이트 및 상기 하나 이상의 확산플레이트 모두에 형성될 수 있다.

상기 보조리드는 상기 챔버본체의 상단과 상기 상부리드의 하단 사이에 실링부재가 개재되어 설치되는 리드지지부와; 상기 리드지지부로부터 연장형성되어 상기 샤워헤드부의 저면이 상기 처리공간을 향하도록 개구부가 형성되고 상기 샤워헤드부의 가장자리를 지지하는 샤워헤드장착부를 포함하여 구성될 수 있다.

상기 샤워헤드장착부에 형성되는 개구부는 기판이 안착될 수 있도록 상기 챔버본체에 설치된 기판지지대보다 작게 형성될 수 있다.

상기 샤워헤드장착부는 상기 상부리드의 저면으로부터 이격되도록 상기 리드지지부의 상면에서 하측으로 단차지게 형성될 수 있다.

상기 샤워헤드부 저면의 가장자리 및 상기 보조리드의 저면 중 상기 처리공간 쪽으로 노출되는 일부를 플라즈마로부터 보호하기 위하여 제1실드부재가 설치될 수 있다.

상기 보조리드는 온도제어를 위한 열매체유로가 형성될 수 있다.

상기 처리공간 쪽으로 노출되는 상기 보조리드의 노출면에는 표면을 보호하기 위하여 착탈가능하게 결합되는 제2실드부재가 설치될 수 있다.

상기 상부리드를 상기 보조리드로부터 착탈하기 위한 착탈장치를 추가로 포함하여 구성될 수 있다.

상기 착탈장치는 상기 상부리드를 상기 챔버본체에 대하여 횡방향으로 이동 시키기 위한 횡방향이동부를 포함하여 구성될 수 있다.

상기 착탈장치는 상기 상부리드를 상기 챔버본체에 대하여 승강시키기 위한 승강부와; 상기 상부리드를 상기 챔버본체에 대하여 횡방향으로 이동시키기 위한 횡방향이동부를 포함하여 구성될 수 있다.

상기 승강부는 상기 상부리드를 지지하여 상기 상부리드를 승하강시키도록 설치되고, 상기 횡방향이동부는 상기 승강부를 횡방향 이동이 가능하도록 상기 챔버본체의 양측면에 설치된 한 쌍의 가이드레일과, 상기 상부리드가 상기 가이드레일을 따라서 이동시키기 위한 구동부를 포함하여 구성될 수 있다.

상기 횡방향이동부는 상기 상부리드를 지지하여 승강이 가능하도록 상기 챔버본체의 양측에 설치되는 한 쌍의 승강레일과 상기 상부리드를 상기 승강레일이 상승된 후 상기 승강레일을 따라서 이동시키는 구동부를 포함하며, 상기 승강부는 상기 상부리드를 지지고 하고 있는 승강레일을 승강시키도록 구성될 수 있다.

상기 착탈장치는 상기 승강레일이 상승된 후 상기 승강레일과 연결되어 상기 상부리드를 이동시키는 연결레일이 추가로 설치될 수 있다.

상기 상부리드는 상기 챔버본체의 측면과 힌지결합될 수 있다.

본 발명에 따른 진공처리장치는 상부리드와 샤워헤드부가 분리되어 설치됨으로써 각 부재의 하중을 감소시켜 운송, 탈착 등을 용이하게 하는 이점이 있다.

또한 본 발명에 따른 진공처리장치는 상부 리드 및 보조리드가 챔버본체에 대해 착탈될 수 있으며, 나아가 보조 리드에 의해 지지되는 샤워헤드부가 보조리드 로부터 착탈될 수 있으므로, 진공처리장치의 유지보수 용도에 따라 장착 또는 분리를 용이하게 실행할 수 있는 이점이 있다.

또한 본 발명에 따른 진공처리장치는 상부리드와 보조리드를 통해 지지되는 샤워헤드부 사이에 간격이 형성됨으로써, 진공압 등에 의한 상부리드의 변형이 샤워헤드부로 전달되는 것을 방지하여 샤워헤드부 등이 변형되거나 파손되는 것을 차단할 수 있는 이점이 있다.

이하, 본 발명에 따른 진공처리장치에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 따른 진공처리장치를 보여주는 분해사시도이고, 도 2는 도 1의 진공처리장치를 보여주는 단면도이다.

본 발명에 따른 진공처리장치(100)는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 상측이 개방된 챔버본체(120)와, 챔버본체(120)의 상측에 탈착가능하게 결합되어 진공처리공간(S)을 형성하는 상부리드(110)를 포함하여 구성된다.

본 발명에 따른 진공처리장치(100)는 소형의 기판인 웨이퍼보다는 사각형상 등 각형으로 형성되며 대형의 기판인 LCD 패널용 유리기판의 표면을 진공상태에서 플라즈마를 형성하여 식각하거나 증착하는 등 진공처리를 수행하는 장치에 바람직하다.

여기서 진공처리의 대상 중 하나인 LCD패널용 유리기판이 5세대인 경우 1,100×1,300mm인 점을 고려하여 본 발명에 따른 진공처리장치(100)는 대형의 기판 을 처리하기 위한 장치로서, 한변의 길이가 1,300mm이상인 것이 바람직하다.

상기 진공처리장치(100)에는 처리공간(S)으로 가스를 공급하기 위하여 가스공급관 및 샤워헤드부(210) 등으로 구성되는 가스공급시스템, 처리공간 내에 플라즈마를 형성하도록 전원을 인가하는 전원인가부, 배기 및 압력제어를 위한 배기시스템 등 다양한 모듈 및 장치들(설치물)이 설치될 수 있다.

상기 진공처리장치(100)를 구성하는 챔버본체(120) 및 상부리드(110)는 서로 결합되어 진공처리를 위한 처리공간(S)을 형성한다.

상기 챔버본체(120)는 그 저면이 지면으로부터 이격되어 설치되도록 지지프레임(미도시)에 의하여 지지되어 설치될 수 있다.

상기 챔버본체(120)는 측면 중 적어도 하나에는 기판(1)의 입출을 위한 게이트(130)가 형성되며, 저면에는 기판(1)이 안착될 수 있는 기판지지대(140)가 설치된다.

상기 게이트(130)는 게이트밸브(미도시)에 의하여 개폐되며, 로드락챔버(미도시)와 연결되는 반송챔버(미도시)와 연통된다.

상기 기판지지대(140)에는 기판(1)이 안착되도록 지지면을 가지며, 하부전극, 기판(1)을 흡착하여 고정시키기 위한 정전척 등 다양한 구성들이 설치될 수 있다.

한편, 상기 상부리드(110)는 플레이트를 이루거나, 그릇 구조 등 다양한 형상 및 구조로 제작될 수 있다.

상기 상부리드(110)는 진공처리장치(100)의 내부에 설치된 설치물들의 수리 또는 교체 등의 유지보수를 위하여 챔버본체(120)에 대하여 탈착가능하게 결합된다. 그리고 상기 상부리드(110)는 처리공간(S)에 형성되는 진공압을 견딜 수 있을 정도의 두께로 제작된다. 그리고 상부리드(110)의 외면에는 진공압으로 인하여 상부리드(110)가 변형되는 것을 방지할 수 있도록 그 외측에는 구조를 보강하기 위한 구조가 추가로 설치될 수 있다.

한편 상기 보조리드(300)는 챔버본체(120) 및 상부리드(110) 사이에서 챔버본체(120)와 탈착가능하게 설치된다. 물론 상기 상부리드(110)는 보조리드(300)와 탈착가능하게 설치된다.

이와 같이 상기 상부리드(110) 또는 챔버본체(120)와 탈착가능하게 설치되는 보조리드(300)는 챔버본체(120)의 상단과 상부리드(110)의 하단 사이에 실링부재(121, 122)가 개재되어 설치되는 리드지지부(330)와, 리드지지부(330)로부터 연장 형성되어 샤워헤드부(210)의 저면이 처리공간(S)을 향하도록 개구부(310)가 형성되고 샤워헤드부(210)의 가장자리를 지지하는 샤워헤드장착부(320)를 포함하여 구성된다. 여기서 상기 샤워헤드장착부(320) 및 리드지지부(330)는 일체로 또는 체결부재 등에 의하여 연결될 수 있다.

상기 리드지지부(330)는 샤워헤드장착부(320)와 연결되고 챔버본체(120) 및 상부리드(110) 사이에 설치됨으로써 샤워헤드부(210)를 지지하게 된다.

그리고 상기 샤워헤드부(210)를 지지하는 샤워헤드장착부(320)는 상부리드(120)가 진공압에 의하여 변형되는 것을 고려하여 상부리드(120)의 저면과 이격되도록 리드지지부(330)의 상면에서 하측으로 단차지게 형성되는 등 간격을 두고 설치되는 것이 바람직하다.

상기 샤워헤드장착부(320)는 샤워헤드부(210) 중 가스의 분사를 위한 분사공(211a)이 처리공간(S)으로 향할 수 있도록 샤워헤드부(210)의 저면이 처리공간(S)과 면하도록 개구부(310)가 형성됨과 아울러 샤워헤드부(210)의 가장자리를 지지하도록 구성된다.

상기 샤워헤드장착부(320)가 샤워헤드부(210)의 가장자리를 지지하는 방법은 보조리드(300)의 상측방향으로 또는 하측방향으로 등 다양한 방법에 의하여 샤워헤드부(210)를 지지할 수 있다. 또한 상기 샤워헤드장착부(320)는 샤워헤드부(210)가 복수개의 부재들로 구성되는 경우 각 부재들을 각각 지지할 수 있도록 계단모양의 지지부(321, 322)가 형성될 수 있다.

여기서 상기 샤워헤드장착부(320)는 샤워헤드부(210)의 수리 및 교체를 고려하여 보조리드(300)의 상측면 쪽에 설치되는 것이 바람직하다.

또한 상기와 같이 구성되는 보조리드(300)는 처리공간(S)에서 형성되는 플라즈마에 의하여 가열되거나 소정의 진공처리공정을 위하여 온도가 제어될 필요가 있는바, 상기 보조리드(300)에는 온도제어를 위한 열매체유로(340)가 형성될 수 있다.

한편, 상기 샤워헤드부(210)는 상부리드(110)의 하측에 상부리드(110)의 저면과 간격을 두고 보조리드(300)에 의하여 지지되어 설치되며 각 진공처리공정에 따라서 처리가스, 캐리어 가스 등을 처리공간(S)에 가스를 주입하기 위한 구성으로서, 다양한 구성이 가능하다.

일예로서, 상기 샤워헤드부(210)는 처리공간(S)으로 가스를 분사할 수 있도록 다수개의 분사공(211a)들이 형성된 분사플레이트(211)와; 가스의 확산을 위한 하나 이상의 확산공간(DS1, DS2)을 형성하도록 분사플레이트(211)의 상측에 간격을 두고 분사플레이트(211)와 결합되는 하나 이상의 확산플레이트(212)를 포함하여 구성될 수 있다.

상기 분사플레이트(211)는 처리공간(S) 내로 가스가 골고루 분포될 수 있도록 소정의 패턴으로 다수개의 관통공(211a)들이 상하로 관통형성된 판상의 부재로, 그 가장자리가 보조리드(300)에 의하여 지지되도록 설치되며, 재질이 알루미늄인 경우 처리공간(S)을 향하는 면은 아노다이징 처리될 수 있다.

상기 확산플레이트(212)는 판상의 부재로서, 분사플레이트(211)의 상측에 설치되어 확산공간(DS1, DS2)을 형성하게 되며, 확산공간(DS1, DS2)이 복수개인 경우 분사플레이트(211)와 연결된 확산공간(DS1)으로 가스가 전달될 수 있도록 다수개의 관통공(212a)들이 형성된다.

이와 같이 확산공간을 형성하는 확산플레이트(212)는 분사플레이트(211) 또는 보조리드(300)와 실링부재(211c)가 개재되어 밀폐결합되는 것이 바람직하다. 이때 상기 확산플레이트(212)가 분사플레이트(211)의 상측면과 간격을 두고 설치될 수 있도록 분사플레이트(211)의 가장자리에는 돌출 형성되어 확산플레이트(212)의 저면을 지지하는 돌출부(211b)가 형성될 수 있다.

이때 상기 확산플레이트(212)는 분사플레이트(211)와 일체로 형성되거나, 분사플레이트(211) 또는 보조리드(300)와 나사 등의 체결부재로 분리가능하게 결합될 수 있다. 또한 상기 확산플레이트(212)는 분사플레이트(211) 또는 후술하는 보조리드(300) 상에 분리된 상태로 설치될 수 있다.

상기 확산플레이트(212)는 상부리드(110)가 진공압에 의하여 변형될 때 그 변형에 영향을 받는 것을 방지하기 위하여 상부리드(110)의 저면과 간격을 두고 설치되는 것이 바람직하다. 이때 상기 확산플레이트(212)와 상부리드(110)의 간격에 의하여 형성되는 공간은 가스의 확산을 위한 확산공간(DS2)으로 활용될 수 있다. 여기서 상기 상부리드(110)의 저면은 확산플레이트(212)로부터 간격을 두고 설치될 수 있도록 오목하게 형성될 수 있다.

한편 상기 확산플레이트(212)가 상부리드(110)의 저면과 이루는 간격은 상부리드(110)의 변형이 가장 크게 발생되는 중앙부의 변형량을 고려하여 결정되며, 변형이 가장자리부분에서 중앙으로 가면서 증가하는 것을 고려하여 중앙으로 가면서 커지도록 구성될 수 있다.

상기와 같이, 진공처리과정에서 처리공간에 형성된 진공압에 의하여 상부리드(110)가 외부에서 보았을 때 오목하게 변형되는데, 상부리드(110)의 저면과 샤웨헤드부(210), 즉 확산플레이트(212)의 상측면과 이격, 즉 간격을 두고 설치됨으로써 상부리드(110)의 변형이 샤워헤드부(210)에 영향을 미치는 것을 방지할 수 있다.

또한 상기 상부리드(110)의 저면과 샤웨헤드부(210), 즉 확산플레이트(212)의 상면과 이격, 즉 간격을 두고 설치되어 소정의 공간이 형성되는데 이 공간을 가스의 확산공간으로도 활용될 수 있는 이점이 있다.

한편 상기 샤워헤드부(210)의 상측에는 샤워헤드부(210)의 온도제어를 위한 냉각플레이트(미도시)가 추가로 설치될 수 있다. 이때 상기 냉각플레이트의 가장자리부분은 샤워헤드부(210)의 온도제어를 위하여 샤워헤드부(210)와 밀착결합되며, 상측면은 샤워헤드부(210) 대신에 상부리드(110)의 저면과 간격을 두고 설치될 수 있다.

또한 상기 샤워헤드부(210)의 적어도 일부 또는 보조리드(300)는 처리공간(S)에서 플라즈마를 형성하기 위하여 전극, 즉 상부전극(일반적으로 접지됨)으로서 기능을 수행할 수 있도록 전기 전도성이 있는 금속부재가 사용될 수 있다.

상기와 같이 샤워헤드부(210), 보조리드(300) 등으로 금속부재가 사용되는 경우 플라즈마에 의하여 처리공간 쪽으로 노출된 표면을 포함하는 부분에서 에칭에 의하여 손상되거나 파티클이 퇴적되는 등 진공처리에 악영향을 미칠 수 있다.

이와 같은 문제점을 해소하기 위하여 상기 샤워헤드부(210) 저면의 가장자리 또는 가장자리 주변 및 보조리드(300)의 저면 중 일부를 플라즈마로부터 보호하기 위하여 세라믹과 같은 제1실드부재(240)가 설치될 수 있다.

또한 처리공간에 노출된 상기 보조리드(300)의 저면에는 챔버본체(120)와 유사하게 제2실드부재(350)가 착탈가능하게 설치될 수 있다. 이에 따라 진공처리과정에서 진공처리장치(100) 내부에서 발생된 부산물이 처리공간에 노출된 보조리드(300)의 저면에 직접적으로 달라붙는 것을 방지할 수 있게 된다.

한편 상기 상부리드(110)는 진공처리장치(100)의 내부에 설치된 설치물들의 수리 또는 교체 등의 유지보수를 위하여 챔버본체(120)에 대하여 탈착가능하게 결 합되는바, 챔버본체(120)에 대하여 상부리드(110)를 탈착하기 위하여 챔버본체(120)에 후술하는 착탈장치가 결합되거나 그 주변에 설치될 수 있다.

상기 상부리드(110) 및 보조리드(300)는 챔버본체(120)에 대하여 동시에 또는 별도로 챔버본체(120)에 대하여 착탈될 수 있다.

이때 상기 상부리드(110)가 보조리드(300)와 별도로 착탈이 가능한 경우 보조리드(300)는 상부리드(110)가 분리된 후 상부리드(110)가 보조리드(300)와 분리되도록 설치될 수 있다.

또한 상기 샤워헤드부(210)는 보조리드(300)로부터 착탈이 가능하도록 설치될 수 있다. 이때 상기 상부리드(110)가 보조리드(300)로부터 분리된 후 샤워헤드부(210)는 보조리드(300)로부터 분리할 수 있도록 설치될 수 있다.

이에 따라 본 발명에 따른 진공처리장치(100)는 상부리드(210)에 샤워헤드부(210)가 결합되는 종래기술과는 달리 진공처리장치(100)에서 상부리드(210)를 일차로 분리한 후에 외부로 노출된 샤워헤드부(230)를 분리함으로써 상부리드(110)를 회전하지 않고도 샤워헤드부(210)를 교체하거나 수리하는 것이 가능하다.

상기 상부리드(110), 샤워헤드부(210) 및 보조리드(300)의 착탈방법은 다양하게 구성이 가능하다. 예를 들어 상기 상부리드(110), 샤워헤드부(210) 및 보조리드(300)는 승강, 상측이동, 경사이동, 슬라이드 등 다양한 방식 및 그 조합에 의하여 탈착 및 이동이 가능하다.

한편 상기 상부리드(110), 샤워헤드부(210), 보조리드(300) 중 적어도 어느 하나에는 착탈을 위한 외부장치인 크레인의 인출선(510)과의 결합을 위한 아이볼트 와 같은 탈착부재(521, 522, 523)탈착가능하게 결합되거나, 착탈장치와의 결합을 위한 하나 이상의 탈착부재결합부가 상측, 측면, 가장자리 등 다양한 위치에 형성될 수 있다.

상기 탈착부재결합부는 크레인 등과 같은 외부장치 또는 착탈장치의 종류 및 결합방식에 따라서 다양한 구성이 가능하며, 상부리드(110), 샤워헤드부(210), 보조리드(300)에 아이볼트의 결합을 위한 암나사공(521a, 522a, 523a)은 물론 보조탭(525), 슬롯 등의 다양한 형태로 구성될 수 있다.

한편 상기와 같은 본 발명에 따른 진공처리장치(100)에서 각 부재의 분리가 필요한 경우를 정리하면, 상부리드(300)의 하측에 설치된 기판지지대(140) 등의 설치물의 수리 또는 보수를 위하여 분해가 필요한 경우와, 샤워헤드부(210)의 교체 또는 수리가 필요한 경우로 나눌 수 있다.

도 3a 내지 도 3c는 도 1의 진공처리장치에서 분리 및 조립과정을 보여주는 단면도들이고, 도 4a 내지 도 4c는 도 1의 진공처리장치에서 분리 및 조립과정을 보여주는 단면도들이다.

첫째 상기 상부리드(300)의 하측에 설치된 기판지지대(140) 등의 설치물의 수리 또는 보수를 위하여 기판지지대(140) 또는 기판지지대(140)에 설치된 정전척, 하부전극 등을 분리가 필요한 경우에는 도 3a 내지 도 3c에 도시된 바와 같은 분리과정을 걸쳐 이루어진다.

즉, 상기 상부리드(110)는 도 3a 및 도 3b에 도시된 바와 같이, 외부장치인 크레인 등을 사용하여 분리하고 소정의 위치로 이동시킨 후에, 도 3c에 도시된 바 와 같이, 크레인 등을 사용하여 보조리드(300) 및 샤워헤드부(210)를 분리한다. 여기서 상기 샤워헤드부(210)는 보조리드(300)와 함께 분리된 후에 보조리드(300)로부터 분리될 수 있음은 물론이다.

둘째 상기 샤워헤드부(210)의 교체 또는 수리가 필요한 경우에는 보조리드(300)를 분리할 필요가 없으므로, 도 4a 및 도 4b에 도시된 바와 같은 분리과정을 걸쳐 이루진다.

즉, 상기 샤워헤드부(210)는 도 4a 및 도 4b에 도시된 바와 같이, 상부리드(110)를 분리한 후에 순차적으로 분리할 수 있다. 이때 샤워헤드부(210)가 분사플레이트(211) 및 확산플레이트(212)로 구성된 경우 각각 순차적으로 분리되거나, 한꺼번에 보조리드(300)로부터 분리될 수 있다.

한편 첫 번째 경우와 같이 보조리드(300)의 분리가 필요한 경우, 도 4c에 도시된 바와 같이, 샤워헤드부(210)의 분리 후 보조리드(300)가 분리될 수 있다.

도 5a 내지 도 5d는 도 1의 진공처리장치에서 착탈장치의 작동을 보여주는 측면도들이고, 도 6a 내지 도 6c는 도 1의 진공처리장치에서 다른 예에 따른 착탈장치의 작동을 보여주는 측면도들이고, 도 7은 도 1의 진공처리장치에서 상부리드가 힌지결합된 예를 보여주는 측면도이다.

한편 상기 상부리드(110) 등을 분리하기 위하여 크레인과 같은 외부장치 이외에 상부리드(110) 등을 분리하기 위한 별도의 착탈장치를 설치할 수 있다.

상기 착탈장치는 상부리드(110)를 챔버본체(120)로부터 분리하여 소정의 위치로 이동시키는 장치로서, 다양한 구성이 가능하며, 상부리드(110)를 승강 및 횡 방향이동시키도록 구성된다. 여기서 승강이동 및 횡방향이동은 동시에 구현될 수도 있으며 상부리드(110)는 회전될 수도 있다.

먼저 상기 착탈장치는 진공처리장치(100)가 설치되는 공장에 크레인이 설치되는 것이 일반적이므로 공장에 설치된 크레인이 착탈을 위한 외부장치로서 활용될 수 있다. 이때 상기 상부리드(110), 샤워헤드부(210), 보조리드(300)에는 크레인의 인양선(510)과의 결합을 위한 아이볼트와 같은 착탈부재(521, 522, 523)가 탈착부재결합부에 설치되거나 탈착가능하게 결합될 수 있다.

상기 착탈장치는 상부리드(110)를 챔버본체(120)에 대하여 승강시키기 위한 승강부(530)와; 상부리드(110)를 챔버본체(120)에 대하여 횡방향으로 이동시키기 위한 횡방향이동부(540)를 포함하여 구성될 수 있다. 이때 상기 착탈장치는 승강부만으로도 구성이 가능하다.

한편 상기 착탈장치의 승강부(530) 및 횡방향이동부(540)는 다양하게 구성이 가능한 바 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.

상기 승강부(530)는 도 5a에 도시된 바와 같이, 승강부(530)가 상부리드(110)를 지지하여 상부리드(110)를 승하강시키도록 설치된다. 여기서 상기 상부리드(110)와 승강부(530)는 하나 이상의 보조탭(525)에 의하여 연결될 수 있다.

그리고 상기 횡방향이동부(540)는 승강부(530)를 횡방향 이동이 가능하도록 챔버본체(120)의 양측면에 설치된 한 쌍의 가이드레일(541)과, 상부리드(110)가 가이드레일(541)을 따라서 이동시키기 위한 구동부(미도시)를 포함하여 구성될 수 있다.

상기와 같은 구성을 가지는 착탈장치는 도 5a 내지 도 5c에 도시된 바와 같이, 상부리드(110)를 보조리드(300)로부터 분리하거나 결합시키게 된다.

한편 도 5d에 도시된 바와 같이, 상기 상부리드(110)가 보조리드(300)로부터 분리된 후 샤워헤드부(210)가 크레인 등에 의하여 분리될 수 있다. 이때 보조리드(300)도 함께 분리되거나 별도로 분리될 수 있음은 물론이다.

다음으로 상기 착탈장치의 변형례로서, 상기 횡방향이동부(540)는 상부리드(110)를 지지하여 승강이 가능하도록 챔버본체(120)의 양측에 설치되는 한 쌍의 승강레일(542)과 상부리드(110)를 승강레일(542)이 상승된 후 승강레일(542)을 따라서 이동시키는 구동부(미도시)를 포함하여 구성될 수 있다.

이때 상기 승강부(530)는 상부리드(110)를 지지하고 있는 승강레일(542)을 승강시키도록 구성된다.

또한 상기 횡방향이동부(540)는 승강레일(542)이 상승된 후 승강레일(542)과 연결되어 상부리드(110)가 이동되는 연결레일(543)을 추가로 포함할 수 있다.

상기와 같은 착탈장치에 의하여 상부리드(110)의 분리 및 샤워헤드부(210)의 분리는 도 6a 내지 도 6c에 도시하였다.

한편 상기 상부리드(110)는 도 7에 도시된 바와 같이, 챔버본체(120)의 측면과 힌지결합될 수 있다.

이때 종래의 경우에는 상기 샤워헤드부(210)가 상부리드(110)의 저면에 결합되어 있어, 샤워헤드부(210)를 분리하는 경우 상부리드(110)를 180°회전시킨 후에 샤워헤드부(210)를 분리하여야 한다.

그러나 본 발명과 같이 상기 샤워헤드부(210)가 보조리드(300)에 탈착가능하게 결합됨으로써 상부리드(110)를 유압실린더(545) 등에 의하여 구성된 보조 착탈장치를 사용하여 90°정도만 회전시킨 후 외부장치인 크레인 등을 사용하여 보조리드(120)로부터 용이하게 분리할 수 있다.

한현 상기와 같은 상부리드(110)를 분리하기 위한 착탈장치들은 보조리드(300)의 분리에도 적용될 수 있음은 물론이다.

이상은 본 발명에 의해 구현될 수 있는 바람직한 실시예의 일부에 관하여 설명한 것에 불과하므로, 주지된 바와 같이 본 발명의 범위는 위의 실시예에 한정되어 해석되어서는 안 될 것이며, 위에서 설명된 본 발명의 기술적 사상과 그 근본을 함께 하는 기술적 사상은 모두 본 발명의 범위에 포함된다고 할 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 진공처리장치를 보여주는 분해사시도이다.

도 2는 도 1의 진공처리장치를 보여주는 단면도이다.

도 3a 내지 도 3c는 도 1의 진공처리장치에서 분리 및 조립과정을 보여주는 단면도들이다.

도 4a 내지 도 4c는 도 1의 진공처리장치에서 분리 및 조립과정을 보여주는 단면도들이다.

도 5a 내지 도 5d는 도 1의 진공처리장치에서 착탈장치의 작동을 보여주는 측면도들이다.

도 6a 내지 도 6c는 도 1의 진공처리장치에서 다른 예에 따른 착탈장치의 작동을 보여주는 측면도들이다.

도 7은 도 1의 진공처리장치에서 상부리드가 힌지결합된 예를 보여주는 측면도이다.

***** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *****

100 : 진공처리장치

110 : 상부리드 120 : 챔버본체

210 : 샤워헤드부

300 : 샤워헤드 홀더

Claims

각형의 기판에 대한 진공처리를 수행하는 처리공간을 형성하는 챔버본체 및 상부리드와; 상기 상부리드의 하측에 설치되어 처리공간으로 가스를 공급하는 샤워헤드부와; 상기 샤워헤드부의 가장자리를 지지하도록 상기 챔버본체와 상기 상부리드 사이에 설치되는 보조리드를 포함하며,

한변의 길이가 1,300mm 이상인 직사각형인 것을 특징으로 하는 진공처리장치.
각형의 기판에 대한 진공처리를 수행하는 처리공간을 형성하는 챔버본체 및 상부리드와; 상기 상부리드의 하측에 설치되어 처리공간으로 가스를 공급하는 샤워헤드부와; 상기 샤워헤드부의 가장자리를 지지하도록 상기 챔버본체와 상기 상부리드 사이에 설치되는 보조리드를 포함하며,

상기 샤워헤드부는 상기 상부리드의 저면과 간격을 두고 설치된 것을 특징으로 하는 진공처리장치.
각형의 기판에 대한 진공처리를 수행하는 처리공간을 형성하는 챔버본체 및 상부리드와; 상기 상부리드의 하측에 설치되어 처리공간으로 가스를 공급하는 샤워헤드부와; 상기 샤워헤드부의 가장자리를 지지하도록 상기 챔버본체와 상기 상부리드 사이에 설치되는 보조리드를 포함하며,

상기 상부리드가 상기 보조리드로부터 분리된 후 상기 샤워헤드부가 상기 보조리드의 상측으로 분리가 가능하도록 설치된 것을 특징으로 하는 진공처리장치.
각형의 기판에 대한 진공처리를 수행하는 처리공간을 형성하는 챔버본체 및 상부리드와; 상기 상부리드의 하측에 설치되어 처리공간으로 가스를 공급하는 샤워헤드부와; 상기 샤워헤드부의 가장자리를 지지하도록 상기 챔버본체와 상기 상부리드 사이에 설치되는 보조리드를 포함하며,

상기 상부리드, 상기 샤워헤드부 및 보조리드 중 적어도 어느 하나는 외부 착탈장치와의 결합을 위한 탈착부재결합부가 형성된 것을 특징으로 하는 진공처리장치.
각형의 기판에 대한 진공처리를 수행하는 처리공간을 형성하는 챔버본체 및 상부리드와; 상기 상부리드의 하측에 설치되어 처리공간으로 가스를 공급하는 샤워헤드부와; 상기 샤워헤드부의 가장자리를 지지하도록 상기 챔버본체와 상기 상부리드 사이에 설치되는 보조리드를 포함하며,

상기 보조리드는 상기 챔버본체의 상단과 상기 상부리드의 하단 사이에 실링부재가 개재되어 설치되는 리드지지부와; 상기 리드지지부로부터 연장형성되어 상기 샤워헤드부의 저면이 상기 처리공간을 향하도록 개구부가 형성되고 상기 샤워헤드부의 가장자리를 지지하는 샤워헤드장착부를 포함하는 것을 특징으로 진공처리장치.
청구항 5에 있어서,

상기 샤워헤드장착부에 형성되는 개구부는 기판이 안착될 수 있도록 상기 챔버본체에 설치된 기판지지대보다 작은 것을 특징으로 진공처리장치.
청구항 5에 있어서,

상기 샤워헤드장착부는 상기 상부리드의 저면으로부터 이격되도록 상기 리드지지부의 상면에서 하측으로 단차지게 형성된 것을 특징으로 하는 진공처리장치.
각형의 기판에 대한 진공처리를 수행하는 처리공간을 형성하는 챔버본체 및 상부리드와; 상기 상부리드의 하측에 설치되어 처리공간으로 가스를 공급하는 샤워헤드부와; 상기 샤워헤드부의 가장자리를 지지하도록 상기 챔버본체와 상기 상부리드 사이에 설치되는 보조리드를 포함하며,

상기 보조리드는 온도제어를 위한 열매체유로가 형성된 것을 특징으로 하는 진공처리장치.
청구항 1에 있어서,

상기 상부리드의 가장자리의 하단은 상기 챔버본체의 직상방에 위치된 것을 특징으로 하는 진공처리장치.
청구항 1 내지 청구항 9 중 어느 하나의 항에 있어서,

상기 보조리드는 상기 샤워헤드부 전체 또는 일부와 일체로 형성된 것을 특징으로 하는 진공처리장치.
청구항 1 내지 청구항 9 중 어느 하나의 항에 있어서,

상기 상부리드는 상기 보조리드와 착탈이 가능하도록 설치된 것을 특징으로 하는 진공처리장치.
청구항 11에 있어서,

상기 보조리드는 상기 챔버본체와 착탈이 가능하도록 설치된 것을 특징으로 하는 진공처리장치.
청구항 1 내지 청구항 9 중 어느 하나의 항에 있어서,

상기 상부리드 및 상기 보조리드는 상기 챔버본체에 대하여 동시에 착탈될 수 있도록 설치된 것을 특징으로 하는 진공처리장치.
청구항 1 내지 청구항 9 중 어느 하나의 항에 있어서,

상기 샤워헤드부는 상기 보조리드와 착탈이 가능하도록 설치된 것을 특징으로 하는 진공처리장치.
청구항 1 내지 청구항 9 중 어느 하나의 항에 있어서,

상기 샤워헤드부의 상측에는 냉각을 위한 냉각플레이트가 추가로 설치되며, 상기 냉각플레이트에는 외부 착탈장치와의 결합을 위한 탈착부재결합부가 형성된 것을 특징으로 하는 진공처리장치.
청구항 1 내지 청구항 9 중 어느 하나의 항에 있어서,

상기 샤워헤드부는 처리공간으로 가스를 분사할 수 있도록 다수개의 분사공들이 형성된 분사플레이트를 포함하는 것을 특징으로 하는 진공처리장치.
청구항 16에 있어서,

상기 샤워헤드부는 가스의 확산을 위한 하나 이상의 확산공간을 형성하도록 상기 분사플레이트의 상측과 간격을 두고 상기 분사플레이트와 분리가능하게 설치되는 하나 이상의 확산플레이트를 추가로 포함하며,

상기 분사플레이트 및 상기 하나 이상의 확산플레이트에는 외부 착탈장치와의 결합을 위한 탈착부재결합부가 형성된 것을 특징으로 하는 진공처리장치.
청구항 1 내지 청구항 9 중 어느 하나의 항에 있어서,

상기 샤워헤드부 저면의 가장자리 및 상기 보조리드의 저면 중 상기 처리공간 쪽으로 노출되는 일부를 플라즈마로부터 보호하기 위하여 제1실드부재가 설치된 것을 특징으로 하는 진공처리장치.
청구항 1 내지 청구항 9 중 어느 하나의 항에 있어서,

상기 처리공간 쪽으로 노출되는 상기 보조리드의 노출면에는 표면을 보호하기 위하여 착탈가능하게 결합되는 제2실드부재가 설치된 것을 특징으로 하는 진공처리장치.
청구항 1 내지 청구항 9 중 어느 하나의 항에 있어서,

상기 상부리드를 상기 보조리드로부터 착탈하기 위한 착탈장치를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 진공처리장치.
청구항 20에 있어서,

상기 착탈장치는

상기 상부리드를 상기 챔버본체에 대하여 상기 챔버본체의 상하방향과 수직을 이루는 횡방향으로 이동시키기 위한 횡방향이동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 진공처리장치.
청구항 20에 있어서,

상기 착탈장치는

상기 상부리드를 상기 챔버본체에 대하여 승강시키기 위한 승강부와;

상기 상부리드를 상기 챔버본체에 대하여 상기 챔버본체의 상하방향과 수직을 이루는 횡방향으로 이동시키기 위한 횡방향이동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 진공처리장치.
청구항 22에 있어서,

상기 승강부는 상기 상부리드를 지지하여 상기 상부리드를 승하강시키도록 설치되고,

상기 횡방향이동부는 상기 승강부를 횡방향 이동이 가능하도록 상기 챔버본체의 양측면에 설치된 한 쌍의 가이드레일과, 상기 상부리드가 상기 가이드레일을 따라서 이동시키기 위한 구동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 진공처리장치.
청구항 22에 있어서,

상기 횡방향이동부는 상기 상부리드를 지지하여 승강이 가능하도록 상기 챔버본체의 양측에 설치되는 한 쌍의 승강레일과 상기 상부리드를 상기 승강레일이 상승된 후 상기 승강레일을 따라서 이동시키는 구동부를 포함하며,

상기 승강부는 상기 상부리드를 지지고 하고 있는 승강레일을 승강시키도록 구성된 것을 특징으로 하는 진공처리장치.
청구항 24에 있어서,

상기 착탈장치는

상기 승강레일이 상승된 후 상기 승강레일과 연결되어 상기 상부리드를 이동시키는 연결레일이 추가로 설치된 것을 특징으로 하는 진공처리장치.
청구항 1 내지 청구항 9 중 어느 하나의 항에 있어서,

상기 상부리드는

상기 챔버본체의 측면과 힌지결합된 것을 특징으로 하는 진공처리장치.