KR100976402B1 - Chemical vapor deposition apparatus - Google Patents
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Abstract
화학 기상 증착 장치가 개시된다. 본 발명의 화학 기상 증착 장치는, 기판에 대한 실질적인 화학 기상 증착 공정이 수행되는 적어도 하나의 프로세스 모듈 챔버(PROCESS MODULE CHAMBER)와, 프로세스 모듈 챔버로 기판이 진입되기 전에 기판이 프로세스 모듈 챔버로 진입될 수 있는 환경을 조성하는 로드락 챔버(LOADLOCK CHAMBER)를 연결하며, 기판을 로드락 챔버와 프로세스 모듈 챔버로 이송시키는 기판 핸들링 로봇이 내부에 마련되어 있는 트랜스퍼 모듈 챔버(TRANSFER MODULE CHAMBER); 및 적어도 2축 방향으로 자유 회전 가능한 기판 파손 감지센서를 구비하며, 트랜스퍼 모듈 챔버의 측벽면에 착탈 가능하게 결합되어 트랜스퍼 모듈 챔버 내로 유입된 기판에 대한 파손 여부를 감지하는 적어도 하나의 기판 파손 감지유닛을 포함하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 의하면, 간단하고 단순한 구조를 가지면서도 기판 파손 감지유닛의 설치 작업 및 방향성 조절 작업을 용이하게 수행할 수 있다.A chemical vapor deposition apparatus is disclosed. The chemical vapor deposition apparatus of the present invention includes at least one process module chamber in which a substantial chemical vapor deposition process is performed on a substrate, and a substrate is entered into the process module chamber before the substrate enters the process module chamber. A transfer module chamber connecting a load lock chamber for creating an environment in which the environment can be formed and having a substrate handling robot configured to transfer the substrate to the load lock chamber and the process module chamber; And a substrate breakage detection sensor freely rotatable in at least two axes, and detachably coupled to a side wall surface of the transfer module chamber to detect whether or not a breakage of a substrate introduced into the transfer module chamber occurs. Characterized in that it comprises a. According to the present invention, it is possible to easily perform the installation work and the orientation control work of the substrate breakage detection unit while having a simple and simple structure.
Description
본 발명은, 화학 기상 증착 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 간단하고 단순한 구조를 가지면서도 기판 파손 감지유닛의 설치 작업 및 방향성 조절 작업을 용이하게 수행할 수 있는 화학 기상 증착 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a chemical vapor deposition apparatus, and more particularly, to a chemical vapor deposition apparatus that can easily perform the installation operation and orientation control operation of the substrate damage detection unit while having a simple and simple structure.
평면디스플레이는 개인 휴대단말기를 비롯하여 TV나 컴퓨터의 모니터 등으로 널리 채용된다.Flat panel displays are widely used in personal handheld terminals, as well as TVs and computer monitors.
이러한 평면디스플레이는 LCD(Liquid Crystal Display), PDP(Plasma Display Panel) 및 OLED(Organic Light Emitting Diodes) 등으로 그 종류가 다양하다.Such flat displays include liquid crystal displays (LCDs), plasma display panels (PDPs), and organic light emitting diodes (OLEDs).
이들 중에서, 특히 LCD(Liquid Crystal Display)는 2장의 얇은 상하 유리기판 사이에 고체와 액체의 중간물질인 액정을 주입하고, 상하 유리기판의 전극 전압차로 액정분자의 배열을 변화시킴으로써 명암을 발생시켜 숫자나 영상을 표시하는 일종의 광스위치 현상을 이용한 소자이다.Among them, liquid crystal displays (LCDs) inject liquid crystals, which are solid and liquid intermediates, between two thin upper and lower glass substrates, and generate contrast by changing the arrangement of liquid crystal molecules by the electrode voltage difference between the upper and lower glass substrates. It is a device using a kind of optical switch phenomenon to display an image.
LCD는 현재, 전자시계를 비롯하여, 전자계산기, TV, 노트북 PC 등 전자제품에서 자동차, 항공기의 속도표시판 및 운행시스템 등에 이르기까지 폭넓게 사용되고 있다.LCDs are now widely used in electronic clocks, electronic calculators, TVs, notebook PCs, electronic products, automobiles, aircraft speed displays and driving systems.
종전만 하더라도 LCD TV는 20인치 내지 30인치 정도의 크기를 가지며, 모니터는 17인치 이하의 크기를 갖는 것이 대부분이었다. 하지만, 근래에 들어서는 40인치 이상의 대형 TV와 20인치 이상의 대형 모니터가 출시되어 판매되고 있으며 이에 대한 선호도가 나날이 높아지고 있는 실정이다.Previously, LCD TVs had a size of about 20 inches to about 30 inches, and most monitors had a size of 17 inches or less. However, in recent years, large TVs of 40 inches or more and large monitors of 20 inches or more have been released and sold, and the preference for them is increasing day by day.
따라서 LCD를 제조하는 제조사의 경우, 보다 넓은 유리기판을 제작하고자 연구 중에 있으며, 현재에는 가로/세로의 폭이 2미터 내외에 이르는 소위, 8세대라 불리는 유리 기판의 양산이 일부 제조사에서 진행되고 있거나 목전에 두고 있다.Therefore, manufacturers of LCDs are researching to produce wider glass substrates. Currently, mass production of so-called 8th generation glass substrates with widths and widths of about 2 meters is in progress at some manufacturers. It is in sight.
이러한 LCD는 증착(Deposition), 사진식각(Photo Lithography), 식각(Etching), 화학 기상 증착(Chemical Vapor Deposition) 등의 공정이 반복적으로 수행되는 TFT 공정, 상하 유리기판을 합착하는 Cell 공정, 그리고 기구물을 완성하는 모듈(Module) 공정을 통해 제품으로 출시된다.Such LCD is a TFT process in which deposition, photolithography, etching, chemical vapor deposition, etc. are repeatedly performed, a cell process for bonding upper and lower glass substrates, and an apparatus It is released as a product through a module process that completes the process.
전술한 TFT 공정 중 하나인 화학 기상 증착 공정은 해당 공정의 진행을 위한 최적의 환경이 조성된 해당 프로세스 모듈 챔버(PROCESS MODULE CHAMBER)에서 진행된다. 특히 최근에는 단시간에 많은 기판을 처리할 수 있도록, 일정한 간격으로 배치되는 복수개의 프로세스 모듈 챔버를 구비하는 화학 기상 증착 장치(CHEMICAL VAPOR DEPOSITION APPARATUS)가 널리 사용되고 있다.The chemical vapor deposition process, which is one of the above-described TFT processes, is performed in a process module chamber in which an optimal environment for the process is established. In particular, recently, a chemical vapor deposition apparatus (CHEMICAL VAPOR DEPOSITION APPARATUS) having a plurality of process module chambers arranged at regular intervals to process many substrates in a short time has been widely used.
이러한 화학 기상 증착 장치는, 트랜스퍼 모듈 챔버(TRANSFER MODULE CHAMBER)와, 트랜스퍼 모듈 챔버의 일측에 결합되는 로드락 챔버(LOADLOCK CHAMBER)와, 트랜스퍼 모듈 챔버의 나머지 타측에 결합되는 다수의 프로세스 모듈 챔버를 구비한다.The chemical vapor deposition apparatus includes a transfer module chamber, a load lock chamber coupled to one side of the transfer module chamber, and a plurality of process module chambers coupled to the other side of the transfer module chamber. do.
이에, 로드락 챔버 내로 작업 대상의 기판이 유입되면, 트랜스퍼 모듈 챔버 내에 마련된 기판 핸들링 로봇이 기판을 트랜스퍼 모듈 챔버로 옮긴 후, 다수의 프로세스 모듈 챔버 중에서 어느 한 프로세스 모듈 챔버로 전달함으로써 해당 프로세스 모듈 챔버 내에서 기판에 대한 증착 공정이 이루어지게 되며, 작업이 완료되면 전술한 역순으로 기판이 취출된다.Thus, when the substrate of the working object is introduced into the load lock chamber, the substrate handling robot provided in the transfer module chamber transfers the substrate to the transfer module chamber, and then transfers the substrate to any one of the plurality of process module chambers to the corresponding process module chamber. The deposition process is performed on the substrate within the substrate, and when the operation is completed, the substrate is taken out in the reverse order described above.
한편, 기판은 유리(glass) 재질로 이루어지기 때문에 쉽게 깨지거나 파손될 우려가 높다. 따라서 실질적인 증착 공정이 진행되는 프로세스 모듈 챔버로 기판이 이송되기 전에 기판 상에 파손된 부분이 있는지의 여부를 파악할 필요가 있는데, 이를 위해 트랜스퍼 모듈 챔버 내에 기판 파손 감지센서를 설치하는 것이 고려된다.On the other hand, since the substrate is made of glass (glass) material, there is a high risk of being easily broken or broken. Therefore, it is necessary to determine whether there is a broken portion on the substrate before the substrate is transferred to the process module chamber where the actual deposition process is performed. For this purpose, it is considered to install a substrate breakage sensor in the transfer module chamber.
이때, 기판은 주로 모서리나 변 영역이 파손되는 경우가 많기 때문에 기판 파손 감지센서는 기판의 모서리나 변 영역의 파손 여부를 감지할 수 있도록 트랜스퍼 모듈 챔버 내에 설치되는 것이 요구된다.In this case, since the substrate is often damaged the edge or the edge region, the substrate breakage detection sensor is required to be installed in the transfer module chamber to detect whether the edge or the edge region of the substrate is broken.
그런데, 현재까지 알려진 구조에 의하면 기판 파손 감지센서의 설치 및 방향성 조절 작업이 대단히 번거롭고 어렵다. 특히, 기판 파손 감지센서를 적절한 위치로 조절하는 작업 즉, 방향성 조절 작업이 어려운데, 그 방향성을 조절하기 위해서 작업자가 별도의 공구를 들고 기판 파손 감지센서를 잡고 작업하면서 방향성을 조절해야 한다. 이에 의하여, 그만큼 작업 시간이 증가하게 되고, 따라서 많은 작업 로스(loss)를 유발시킬 것으로 예상되므로 이에 대한 구조적 개선이 필요한 실정이다.However, according to the structure known to date, the installation and orientation adjustment work of the substrate breakage sensor is very cumbersome and difficult. In particular, it is difficult to adjust the substrate breakage detection sensor to an appropriate position, that is, to adjust the orientation, in order to adjust the direction, the operator must hold a separate tool while holding the substrate breakage detection sensor to adjust the orientation. As a result, the work time increases accordingly, and thus, it is expected to cause a lot of work loss, so the structural improvement is required.
본 발명의 목적은, 간단하고 단순한 구조를 가지면서도 기판 파손 감지유닛의 설치 작업 및 방향성 조절 작업을 용이하게 수행할 수 있는 화학 기상 증착 장치를 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a chemical vapor deposition apparatus having a simple and simple structure and which can easily perform installation work and orientation control work of a substrate breakage detection unit.
상기 목적은, 본 발명에 따라, 기판에 대한 실질적인 화학 기상 증착 공정이 수행되는 적어도 하나의 프로세스 모듈 챔버(PROCESS MODULE CHAMBER)와, 상기 프로세스 모듈 챔버로 상기 기판이 진입되기 전에 상기 기판이 상기 프로세스 모듈 챔버로 진입될 수 있는 환경을 조성하는 로드락 챔버(LOADLOCK CHAMBER)를 연결하며, 상기 기판을 상기 로드락 챔버와 상기 프로세스 모듈 챔버로 이송시키는 기판 핸들링 로봇이 내부에 마련되어 있는 트랜스퍼 모듈 챔버(TRANSFER MODULE CHAMBER); 및 적어도 2축 방향으로 자유 회전 가능한 기판 파손 감지센서를 구비하며, 상기 트랜스퍼 모듈 챔버의 측벽면에 착탈 가능하게 결합되어 상기 트랜스퍼 모듈 챔버 내로 유입된 상기 기판에 대한 파손 여부를 감지하는 적어도 하나의 기판 파손 감지유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 화학 기상 증착 장치에 의해 달성된다.The object is, according to the present invention, at least one process module chamber in which a substantial chemical vapor deposition process is carried out on a substrate, and wherein said substrate is subjected to said process module before said substrate enters said process module chamber. A transfer module chamber which connects a load lock chamber for creating an environment into which the chamber can be entered, and has a substrate handling robot configured to transfer the substrate to the load lock chamber and the process module chamber. CHAMBER); And a substrate breakage detection sensor freely rotatable in at least two axes, and detachably coupled to a side wall surface of the transfer module chamber to detect whether or not the substrate breakage is introduced into the transfer module chamber. It is achieved by a chemical vapor deposition apparatus comprising a breakage detection unit.
여기서, 상기 기판 파손 감지유닛은, 상기 트랜스퍼 모듈 챔버의 외벽면 일측에 착탈 가능하게 결합되는 베이스; 및 상기 기판 파손 감지센서가 상기 베이스에 대해 3축 방향으로 자유 회전 가능하도록 상기 기판 파손 감지센서를 회전 가능 하게 지지하는 회전지지체를 포함할 수 있다.Here, the substrate damage detection unit, the base detachably coupled to one side of the outer wall surface of the transfer module chamber; And a rotation support supporting the substrate breakage detection sensor to be rotatable in a three-axis direction with respect to the base breakage sensor.
상기 회전지지체는, 상기 베이스에 마련된 제1 회전축; 상기 제1 회전축의 노출 단부에 회전 가능하게 결합되어 상기 제1 회전축을 기초로 상기 제1 회전축의 원주 방향을 따라 회전 가능한 제1 회전체; 상기 제1 회전축과 교차하는 방향으로 배치되고 일단부가 상기 제1 회전체에 회전 가능하게 결합되는 제2 회전축; 상기 제2 회전축의 타단부에 회전 가능하게 결합되어 상기 제2 회전축을 기초로 상기 제2 회전축의 원주 방향을 따라 회전 가능한 제2 회전체; 상기 제2 회전축과 교차하는 방향으로 배치되고 일단부가 상기 제2 회전체에 회전 가능하게 결합되는 제3 회전축; 및 상기 기판 파손 감지센서를 지지하며, 상기 제3 회전축의 타단부에 회전 가능하게 결합되어 상기 제3 회전축을 기초로 상기 제3 회전축의 원주 방향을 따라 회전 가능한 제3 회전체를 포함할 수 있다.The rotation support may include a first rotation shaft provided in the base; A first rotatable body rotatably coupled to an exposed end of the first rotating shaft and rotatable along the circumferential direction of the first rotating shaft based on the first rotating shaft; A second rotating shaft disposed in a direction crossing the first rotating shaft and having one end rotatably coupled to the first rotating body; A second rotating body rotatably coupled to the other end of the second rotating shaft and rotatable along the circumferential direction of the second rotating shaft based on the second rotating shaft; A third rotating shaft disposed in a direction crossing the second rotating shaft and having one end rotatably coupled to the second rotating body; And a third rotating body supporting the substrate breakage detection sensor and rotatably coupled to the other end of the third rotating shaft to be rotatable along the circumferential direction of the third rotating shaft based on the third rotating shaft. .
상기 제1 내지 제3 회전체 중에서 적어도 어느 한 회전체에는 해당 회전축에 대한 회전체의 회전 강도를 조절하는 회전 강도 조절핀이 결합될 수 있다.At least one of the first to third rotating bodies may be coupled to the rotational strength adjusting pin for adjusting the rotational strength of the rotating body with respect to the corresponding rotating shaft.
상기 회전 강도 조절핀은 상기 제1 및 제2 회전체에 각각 마련될 수 있다.The rotational strength adjusting pins may be provided on the first and second rotating bodies, respectively.
상기 베이스는 도넛(doughnut) 형상을 가질 수 있다.The base may have a donut shape.
상기 트랜스퍼 모듈 챔버는 평면 투영 시 육각 구조를 가질 수 있으며, 상기 적어도 하나의 기판 파손 감지유닛은 상기 트랜스퍼 모듈 챔버의 모서리 영역에 마련되는 다수의 기판 파손 감지유닛일 수 있다.The transfer module chamber may have a hexagonal structure in planar projection, and the at least one substrate breakage detection unit may be a plurality of substrate breakage detection units provided in an edge region of the transfer module chamber.
상기 다수의 기판 파손 감지유닛은 상기 트랜스퍼 모듈 챔버의 모서리 영역에서 한 쌍씩 결합될 수 있다.The plurality of substrate breakage detection units may be coupled one by one in the corner region of the transfer module chamber.
상기 기판 파손 감지센서는 상기 기판을 향해 광을 조사한 후 도달되는 반사광의 광량 차에 기초하여 상기 기판의 파손 여부를 감지하는 레이저 센서일 수 있다.The substrate breakage detection sensor may be a laser sensor that detects whether or not the substrate is broken based on a difference in the amount of light reflected after the light is irradiated toward the substrate.
본 발명에 따르면, 간단하고 단순한 구조를 가지면서도 기판 파손 감지유닛의 설치 작업 및 방향성 조절 작업을 용이하게 수행할 수 있다.According to the present invention, it is possible to easily perform the installation operation and the orientation control operation of the substrate damage detection unit while having a simple and simple structure.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.In order to fully understand the present invention, the operational advantages of the present invention, and the objects achieved by the practice of the present invention, reference should be made to the accompanying drawings which illustrate preferred embodiments of the present invention and the contents described in the accompanying drawings.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.Hereinafter, the present invention will be described in detail by explaining preferred embodiments of the present invention with reference to the accompanying drawings. Like reference numerals in the drawings denote like elements.
참고로, 이하에서 설명할 기판이란, LCD(Liquid Crystal Display) 기판, PDP(Plasma Display Panel) 기판 및 OLED(Organic Light Emitting Diodes) 기판 등을 포함하는 평면디스플레이(Flat Panel Display, FPD)를 가리키나, 설명의 편의를 위해 이들을 구분하지 않고 기판이라 하기로 한다.For reference, the substrate to be described below refers to a flat panel display (FPD) including a liquid crystal display (LCD) substrate, a plasma display panel (PDP) substrate, an organic light emitting diodes (OLED) substrate, and the like. For the convenience of description, these will be referred to as substrates without being divided.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 화학 기상 증착 장치의 개략적인 구성도이다.1 is a schematic diagram of a chemical vapor deposition apparatus according to an embodiment of the present invention.
이 도면에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 화학 기상 증착 장치는, 기 판에 대한 실질적인 화학 기상 증착 공정이 수행되는 복수개의 프로세스 모듈 챔버(200, PROCESS MODULE CHAMBER)와, 해당 프로세스 모듈 챔버(200)로 기판이 진입되기 전에 기판이 프로세스 모듈 챔버(200)로 진입될 수 있는 환경을 조성하는 로드락 챔버(100, LOADLOCK CHAMBER)와, 프로세스 모듈 챔버(200)와 로드락 챔버(100)를 연결하는 트랜스퍼 모듈 챔버(300, TRANSFER MODULE CHAMBER)를 구비한다.As shown in this figure, the chemical vapor deposition apparatus according to the present embodiment includes a plurality of process module chambers 200 (PROCESS MODULE CHAMBER) in which a substantial chemical vapor deposition process is performed on a substrate, and a corresponding process module chamber ( Before the substrate enters the
프로세스 모듈 챔버(200)는 고온 저압의 환경에서 기판에 대한 화학 기상 증착 공정을 수행한다. 도시하고 있지는 않지만, 프로세스 모듈 챔버(200)는 서셉터 상에 놓여진 기판의 표면에 전극으로부터 방출된 소정의 반응성 가스 이온이 소정의 두께만큼 증착되는 장소로서, 기판에 대한 실질적인 증착 공정이 진행되는 장소이다.The
본 실시예의 경우, 1개의 로드락 챔버(100)를 기준으로 총 5개의 프로세스 모듈 챔버(200)가 마련되어 있기 때문에 그 생산성을 향상시킬 수 있는 이점이 있다. 하지만, 본 발명의 권리범위가 이에 제한되는 것은 아니므로 프로세스 모듈 챔버(200)는 5개보다 많아도 좋고 혹은 적어도 무방하다.In the present embodiment, since five
이러한 프로세스 모듈 챔버(200)를 통한 기판의 증착 공정 진행을 위해, 프로세스 모듈 챔버(200)에서는 기판 핸들링 로봇(400)이 작업 대상의 기판을 해당 프로세스 모듈 챔버(200)로 이송시키게 되는데, 이때 대기압 상태에 있는 기판을 직접 고온 저압의 프로세스 모듈 챔버(200)로 진입시키는 과정에 어려움이 있기 때문에, 기판을 해당 프로세스 모듈 챔버(200)로 이송하기 전에 프로세스 모듈 챔 버(200)와 동일한 환경을 조성해줄 필요가 있다. 이를 위해 로드락 챔버(100)가 마련된다.In order to proceed with the deposition process of the substrate through the
로드락 챔버(100)는 이송 로봇(미도시)에 의해 외부로부터 화학 기상 증착 공정의 대상이 되는 기판이 인입되면, 내부의 환경을 프로세스 모듈 챔버(200)와 실질적으로 동일한 온도와 압력으로 조성하는 역할을 한다.When the
이처럼 프로세스 모듈 챔버(200)와 실질적으로 동일한 환경이 조성된 로드락 챔버(100) 내의 기판은, 트랜스퍼 모듈 챔버(300)에 마련되는 기판 핸들링 로봇(400)에 의해 인출되어 해당 프로세스 모듈 챔버(200)로 이송된 후 해당 증착 공정이 수행된다. 반대로 프로세스 모듈 챔버(200) 내에서 화학 기상 증착 공정이 완료된 기판은 기판 핸들링 로봇(400)에 의해 인출되어 외부와 실질적으로 동일한 온도와 압력을 유지한 채 이송 로봇(미도시)에 의해 외부로 인출된다.As such, the substrate in the
이와 같이, 로드락 챔버(100)는 외부로부터 기판이 프로세스 모듈 챔버(200)로 인입되기 전 또는 프로세스 모듈 챔버(200)로부터 기판이 외부로 인출되기 전에 프로세스 모듈 챔버(200)의 환경 또는 외부의 환경과 실질적으로 동일한 상태로 기판을 수용하는 역할을 한다. 자세히 도시하고 있지는 않지만, 본 실시예에서의 로드락 챔버(100)는 높이 방향을 따라 기판이 수용되는 3단의 단위 챔버(미도시)를 구비하고 있다.As such, the
트랜스퍼 모듈 챔버(300)는 프로세스 모듈 챔버(200)와 로드락 챔버(100)를 연결하는 챔버이다. 이러한 트랜스퍼 모듈 챔버(300)의 내부에는 증착 공정 대상의 기판을 로드락 챔버(100)로부터 프로세스 모듈 챔버(200)로 이송시키거나, 증착 공 정이 완료된 기판을 프로세스 모듈 챔버(200)로부터 로드락 챔버(100)로 이송시키는 기판 핸들링 로봇(400)이 마련된다.The
본 실시예의 경우, 1개의 로드락 챔버(100)에 대해 5개의 프로세스 모듈 챔버(200)가 마련되어 있으므로, 기판 핸들링 로봇(400)은 해당 위치에서 회전 및 전후진이 가능한 다관절 아암을 구비한 로봇으로 적용된다.In this embodiment, since five
도 2는 도 1에 도시된 트랜스퍼 모듈 챔버 영역의 외관 사시도이고, 도 3은 도 2의 평면도이다.FIG. 2 is an external perspective view of the transfer module chamber region illustrated in FIG. 1, and FIG. 3 is a plan view of FIG. 2.
이들 도면에 도시된 바와 같이, 트랜스퍼 모듈 챔버(300)는 평면 투영 시 육각 구조를 갖는 거대한 구조물이다. 즉 그 내부에서 가로/세로의 폭이 2미터 내외에 이르는 소위, 8세대라 불리는 기판이 기판 핸들링 로봇(400)에 의해 이송되어야 하기 때문에 거대한 구조물로 마련된다.As shown in these figures, the
이러한 트랜스퍼 모듈 챔버(300)는 도 2에 도시된 바와 같이, 프레임구조체(310)에 얹혀진 상태로 마련된다. 물론, 이와 같이 트랜스퍼 모듈 챔버(300)가 프레임구조체(310)에 얹혀지는 구조는 트랜스퍼 모듈 챔버(300) 외에도 로드락 챔버(100) 및 프로세스 모듈 챔버(200)에 공히 적용된다.As shown in FIG. 2, the
전술한 바와 같이, 트랜스퍼 모듈 챔버(300)는 높이와 부피가 거대한 구조물이므로, 트랜스퍼 모듈 챔버(300)의 외면에는 안전 가드(320)가 마련된다. 또한 트랜스퍼 모듈 챔버(300)의 상면에는 기판 핸들링 로봇(400)의 출입로를 형성하는 상부개폐판(330)이 마련되어 있다. 상부개폐판(330)의 개폐는 인력으로 불가능하기 때문에 상부개폐판(330)의 중앙 영역에는 크레인의 로프가 연결되는 크레인 연결 부(331)가 마련되어 있다.As described above, the
도 4는 메인트 도어 영역의 확대 사시도이고, 도 5는 도 4의 부분 확대도이다.4 is an enlarged perspective view of the main door area, and FIG. 5 is a partially enlarged view of FIG. 4.
도 2 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 기판 핸들링 로봇(400)에 대한 출입을 위해 트랜스퍼 모듈 챔버(300)의 상면에 개폐 가능하게 마련되는 상부개폐판(330)의 주변에는 작업자의 출입을 위한 해치(hatch, 미도시)를 개폐하는 한 쌍의 메인트 도어 유닛(340, maintenance door unit)이 구비되어 있다.As shown in Figure 2 to 5, for the entrance and exit of the operator in the vicinity of the upper opening and
본 실시예의 경우, 메인트 도어 유닛(340)은 상부개폐판(330)을 사이에 두고 양측으로 한 쌍 마련되고 있지만, 본 발명의 권리범위가 이에 제한되는 것은 아니다. 즉, 메인트 도어 유닛(340)은 한 개 마련되어도 좋고, 혹은 트랜스퍼 모듈 챔버(300)의 측면 등에 마련되어도 좋다.In the present embodiment, a pair of
이러한 메인트 도어 유닛(340)은, 해치에 결합 및 결합해제되는 해치 결합판(350)과, 해치 결합판(350)에 마련되어 트랜스퍼 모듈 챔버(300)의 내부 진공을 선택적으로 해제하는 진공 해제부(360)를 포함한다.The
해치 결합판(350)은 대략 사각 형상의 구조물로서 해치를 개폐하는 도어(door)의 역할을 한다. 해치 결합판(350)이 상부개폐판(330)보다는 작지만 해치 결합판(350) 역시 일정 크기 및 두께의 금속 재질로 제작되기 때문에 수작업으로 개폐하기는 곤란하다.The
따라서 해치 결합판(350)의 상면 중앙 영역에는 해치 결합판(350)의 픽업(pick up)을 위해 크레인의 로프 등이 결합되는 픽업 돌기부(351)가 더 형성되어 있다. 픽업 돌기부(351)는 크레인의 로프 등이 결합되는 장소로 이용될 뿐만 아니라 후술할 레버(363)의 노출 단부가 접촉지지되는 장소로 이용되기도 한다. 따라서 픽업 돌기부(351)의 상면은 평평한 일면을 형성하는 것이 바람직하다.Accordingly, a
진공 해제부(360)는, 일단부가 트랜스퍼 모듈 챔버(300)의 내부와 연통되도록 트랜스퍼 모듈 챔버(300)에 결합되는 에어파이프(361)와, 에어파이프(361)의 내부 유로를 개폐하는 밸브(362)와, 밸브(362)의 개폐 동작을 조작하는 레버(363)를 포함한다.The
에어파이프(361)가 트랜스퍼 모듈 챔버(300)에 결합될 수 있도록, 트랜스퍼 모듈 챔버(300)의 상면에는 에어파이프(361)를 결합시켜 지지하는 지지판(361a)이 더 형성되어 있다.A
밸브(362)는 통상의 기계식 밸브로서, 내부에 승하강 이동되는 스프링(미도시)에 의해 에어파이프(361)의 내부 유로를 개폐하는 역할을 한다. 즉, 밸브(362)의 상부에 결합된 레버(363)가 픽업 돌기부(351)의 상면으로부터 소정 거리 회동되면 밸브(362)가 개방됨으로써 트랜스퍼 모듈 챔버(300)의 내부 진공이 해제되고, 반대로 레버(363)가 픽업 돌기부(351)의 상면에 도달하면 밸브(362)가 폐쇄되어 에어파이프(361)를 통해 에어가 이동하지 못하는 구조를 갖는다. 물론, 본 발명의 권리범위가 이에 제한되는 것은 아니므로 밸브(362)는 전자식 밸브가 적용되어도 좋다.The
레버(363)는 밸브(362)의 개폐 동작을 조작하는 것으로서, 본 실시예에서 레버(363)는 밸브(362)가 개방되는 진공해제위치와 밸브(362)가 폐쇄되는 진공위치 간을 이동 가능하게 마련되는 회전레버로서 적용된다.The
이러한 회전레버로서의 레버(363)는 그 일단이 밸브(362)에 회전 가능하게 연결되고 타단은 픽업 돌기부(351)의 상면에 선택적으로 접촉지지된다. 본 실시예에서 레버(363)는 부분적으로 단차진 막대 형상을 갖는데, 반드시 그러한 것은 아니다.One end of the
본 실시예의 경우, 에어파이프(361)와 밸브(362)는 별도의 브래킷 하우징(365)에 의해 부분적으로 차폐되어 있다.In the present embodiment, the
한편, 앞서도 기술한 바와 같이, 기판은 유리(glass) 재질로 이루어지기 때문에 쉽게 깨지거나 파손될 우려가 높다. 따라서 실질적인 증착 공정이 진행되는 프로세스 모듈 챔버(200)로 기판이 이송되기 전에 기판 상에 파손된 부분이 있는지의 여부를 파악할 필요가 있다. 다만, 단순하게 프로세스 모듈 챔버(200)의 내벽에 센서를 설치하는 정도인 경우에는 설치 혹은 유지보수 작업, 그리고 방향성 조절 작업이 용이하지 않기 때문에 곤란하다. 즉 기판은 주로 모서리나 변 영역이 파손되는 경우가 많기 때문에 센서는 기판의 모서리나 변 영역의 파손 여부를 감지할 수 있도록 그 방향성이 용이하게 조절되어야 하기 때문이다. 이에, 본 실시예에서는 아래와 같은 기판 파손 감지유닛(500)을 제안하고 있는 것이다.On the other hand, as described above, since the substrate is made of a glass (glass) material, there is a high risk of being easily broken or broken. Therefore, it is necessary to determine whether there is a broken portion on the substrate before the substrate is transferred to the
도 6은 어느 한 쌍의 기판 파손 감지유닛에 대한 배치 상태도이고, 도 7은 기판 파손 감지유닛의 사시도이며, 도 8은 도 7의 부분 분해 사시도이고, 도 9 내지 도 12는 각각 기판 파손 감지센서에 대한 방향성을 조절한 상태의 사시도들이다.FIG. 6 is a layout view of a pair of substrate breakage detection units, FIG. 7 is a perspective view of a board breakage detection unit, FIG. 8 is a partially exploded perspective view of FIG. 7, and FIGS. 9 to 12 are substrate breakage detection sensors, respectively. These are perspective views of a state in which the directionality with respect to is adjusted.
이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 실시예의 기판 파손 감지유닛(500)은, 트랜스퍼 모듈 챔버(300)의 외벽면에 착탈 가능하게 결합되어 트랜스퍼 모듈 챔버(300) 내로 유입된 기판에 대한 파손 여부를 감지하는 역할을 한다.As shown in these figures, the substrate
이러한 기판 파손 감지유닛(500)은 도 3에 도시된 바와 같이, 트랜스퍼 모듈 챔버(300)의 모서리 영역에 착탈 가능하게 결합되는데, 트랜스퍼 모듈 챔버(300)의 모서리 영역에서 한 쌍씩 결합된다. 즉 도 6에 도시된 바와 같이, 트랜스퍼 모듈 챔버(300)의 모서리 영역에서 한 쌍씩 결합되어 해당 위치에서 기판의 파손 여부를 감지한다.As shown in FIG. 3, the substrate
본 실시예의 경우, 트랜스퍼 모듈 챔버(300)가 육각 구조로 되어 있으므로, 기판 파손 감지유닛(500)은 총 12개가 마련되어 해당 위치에서 기판의 모서리나 변 영역의 파손 여부를 감지한다.In the present embodiment, since the
하지만, 본 발명의 권리범위가 이에 제한되는 것은 아니므로 기판 파손 감지유닛(500)이 반드시 12개가 마련될 필요는 없다. 뿐만 아니라 기판 파손 감지유닛(500)은 기판의 모서리나 변 영역 외의 다른 영역에 대한 파손 여부를 감지할 수도 있는 것이다.However, since the scope of the present invention is not limited thereto, it is not necessary to provide 12 substrate
주로 도 7 및 도 8을 참조할 때, 기판 파손 감지유닛(500)은, 기판 파손 감지센서(510)와, 트랜스퍼 모듈 챔버(300)의 외벽면 일측에 착탈 가능하게 결합되는 베이스(520)와, 기판 파손 감지센서(510)가 베이스(520)에 대해 요구되는 방향으로 자유 회전 가능하도록 기판 파손 감지센서(510)를 회전 가능하게 지지하는 회전지지체(530)를 구비한다.Mainly referring to FIGS. 7 and 8, the substrate
기판 파손 감지센서(510)는 회전지지체(530)에 결합되어 회전지지체(530)와 함께 베이스(520)에 대해 임의 방향으로 자유 회전될 수 있다. 이때의 회전은 작업자의 수동 조작을 의미하지만 반드시 그러한 것은 아니다.The
본 실시예에서 기판 파손 감지센서(510)는, 트랜스퍼 모듈 챔버(300)의 외벽면에서 트랜스퍼 모듈 챔버(300)의 내부에 위치된 기판을 향해 광을 조사한 후 다시 반사되어 도달되는 반사광의 광량 차에 기초하여 기판의 파손 여부를 감지하는 레이저 센서로 적용하고 있다. 하지만, 본 발명의 권리범위가 이에 제한되는 것은 아니다. In this embodiment, the substrate
베이스(520)는 회전지지체(530)를 지지하되, 트랜스퍼 모듈 챔버(300)의 외벽면 일측에 착탈 가능하게 결합되는 부분이다. 기판 파손 감지센서(510)가 결합된 회전지지체(530)가 베이스(520) 상에서 자유 회전이 가능해야 하기 때문에 본 실시예에서 베이스(520)는 도넛(doughnut) 형상을 갖는다.The
하지만, 회전지지체(530)의 회전에 아무런 제약이나 구속이 없다면 베이스(520)가 반드시 도넛 형상을 가질 필요는 없는 것이다. 이와 같이 베이스(520)는 반드시 도넛 형상을 가질 필요는 없으나, 트랜스퍼 모듈 챔버(300)의 외벽면에서 기판 파손 감지센서(510)로부터의 레이저가 트랜스퍼 모듈 챔버(300)의 내부로 입사되기 위해서는 구조상 베이스(520)가 도넛 형상을 갖는 것이 유리한 것이다. 물론, 베이스(520)가 위치되는 영역의 트랜스퍼 모듈 챔버(300)의 측벽면에는 레이저가 입사되고 반사되는 경로가 차단되지 않도록 투명 또는 반투명의 유리창이나 플라스틱창이 마련되어 있어야 할 것이며, 이에 대해서는 별도의 설명을 생략하기로 한다.However, if there is no restriction or restriction on the rotation of the
이러한 베이스(520)에는 트랜스퍼 모듈 챔버(300)의 외벽면 일측에 착탈 가능하게 결합되는 체결구(521)가 구비되어 있다. 이와 같이 간단하고 단순한 체결구(521)로 인해 기판 파손 감지유닛(500)은 설치 작업이나 유지보수 작업이 수월해지는 이점이 있다.The
한편, 회전지지체(530)는, 베이스(520)에 마련된 제1 회전축(541)과, 제1 회전축(541)의 노출 단부에 회전 가능하게 결합되어 제1 회전축(541)을 기초로 제1 회전축(541)의 원주 방향을 따라 회전 가능한 제1 회전체(551)와, 제1 회전축(541)과 교차하는 방향으로 배치되고 일단부가 제1 회전체(551)에 회전 가능하게 결합되는 제2 회전축(542)과, 제2 회전축(542)의 타단부에 회전 가능하게 결합되어 제2 회전축(542)을 기초로 제2 회전축(542)의 원주 방향을 따라 회전 가능한 제2 회전체(552)와, 제2 회전축(542)과 교차하는 방향으로 배치되고 일단부가 제2 회전체(552)에 회전 가능하게 결합되는 제3 회전축(543)과, 기판 파손 감지센서(510)를 지지하며, 제3 회전축(543)의 타단부에 회전 가능하게 결합되어 제3 회전축(543)을 기초로 제3 회전축(432)의 원주 방향을 따라 회전 가능한 제3 회전체(553)를 포함한다.On the other hand, the
이와 같이, 본 실시예의 회전지지체(530)는 서로 교차하는 방향으로 배치된 3개의 제1 내지 제3 회전축(541~543)과, 제1 내지 제3 회전축(541~543)에 회전 가능하게 결합되는 제1 내지 제3 회전체(551~553)로 인해 기판 파손 감지센서(510)가 요구되는 방향으로 용이하게 회전될 수 있게 된다.As such, the
이에 대해 설명하면, 도 7과 같은 기준 상태에서 도 9와 같이 제3 회전축(543)을 기초로 제3 회전체(553)를 일방향으로 회전시킴으로써 기준선 대비 기판 파손 감지센서(510)를 각도 A1 만큼 회전시킬 수 있다. 또한 도 7과 같은 기준 상태에서 도 10과 같이 제2 회전축(542)을 기초로 제2 및 제3 회전체(552,553)를 함께 일방향으로 회전시킴으로써 기준선 대비 기판 파손 감지센서(510)를 각도 A2 만큼 회전시킬 수 있다. 도 11의 경우에는 도 9 및 도 10의 동작이 함께 이루어진 상태로서 기준선 대비 기판 파손 감지센서(510)가 각도 A3 만큼 회전된 상태이다. 그리고 도 7과 같은 기준 상태에서 도 12와 같이 제1 회전축(541)을 기초로 제1 내지 제3 회전체(551~553)를 함께 일방향으로 회전시킴으로써 기준선 대비 기판 파손 감지센서(510)를 각도 A4 만큼 회전시킬 수 있다.As described above, in the reference state as shown in FIG. 7, the substrate
이처럼 제1 내지 제3 회전축(541~543)을 기초로 하여 제1 내지 제3 회전체(551~553) 중 어느 하나 또는 하나 이상을 회전시킴으로써 기판 파손 감지센서(510)의 회전이 용이하게 되어 기판 파손 감지센서(510)의 방향성 조절 작업이 수월해지는 이점이 있다. 특히, 기판 파손 감지센서(510)에 대한 방향성 조절 작업은 종래와 같이 작업자가 두 손으로 혹은 별도의 공구를 이용하여 수행할 필요가 없으며, 한 손으로도 충분히 조작될 수 있기 때문에 사용상 매우 편리한 이점이 있다.As described above, the
한편, 제1 내지 제3 회전축(541~543)을 기초로 하여 제1 내지 제3 회전체(551~553) 중 어느 하나 또는 하나 이상을 회전시킴으로써 기판 파손 감지센서(510)의 방향성을 조절함에 있어, 제1 내지 제3 회전축(541~543)에 대한 제1 내 지 제3 회전체(551~553)의 회전이 너무 자유로우면 진동 등에 의해 기판 파손 감지센서(510)의 방향성이 임의로 틀어질 수 있고, 반대로 제1 내지 제3 회전축(541~543)에 대한 제1 내지 제3 회전체(551~553)의 회전이 너무 빡빡하면 작업이 쉽지 않을 수 있다.On the other hand, by adjusting any one or more than one of the first to third rotating bodies (551 to 553) on the basis of the first to third rotating shafts (541 to 543) to adjust the orientation of the
이를 위해, 도시된 바와 같이, 제1 내지 제3 회전체(551~553) 중에서 적어도 어느 한 회전체, 즉 제1 및 제2 회전체(551,552)에는 제1 및 제2 회전체(551,552)와 결합된 해당 회전축(541~543)에 대한 회전 강도를 조절하는 회전 강도 조절핀(540)이 결합되어 있다. 회전 강도 조절핀(540)은 제1 내지 제3 회전축(541~543)이 회전 가능하게 결합되는 제1 및 제2 회전체(551,552)의 분할된 입구를 상호 압박하여 조이거나 느슨하게 풀기 위한 수단이다.To this end, as shown in the drawings, at least one of the first to third
즉, 회전 강도 조절핀(540)을 조여 제1 내지 제3 회전축(541~543)이 회전 가능하게 결합되는 제1 및 제2 회전체(551,552)의 분할된 입구를 상호 압박하면 그만큼 기판 파손 감지센서(510)의 회전 조작에 많은 힘이 소요될 수 있고, 반대로 회전 강도 조절핀(540)을 풀어 제1 내지 제3 회전축(541~543)이 회전 가능하게 결합되는 제1 및 제2 회전체(551,552)의 분할된 입구를 상호 느슨하게 이격시키면 그만큼 기판 파손 감지센서(510)의 회전 조작에 적은 힘이 소요될 수 있으며, 이는 작업자가 적당하게 조절하면 된다. 참고로, 회전 강도 조절핀(540)은 서로 다른 위치의 3곳에 마련되어 있지만, 그 역할 및 기능이 동일하므로 모두 동일한 참조부호를 부여하였다.That is, when the first and second
이러한 구성을 갖는 화학 기상 증착 장치에서 기판 파손 감지유닛(500)의 작 용에 대해 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation of the substrate
우선, 기판 파손 감지유닛(500)을 준비하고 체결구(521)를 이용하여 베이스(520)를 트랜스퍼 모듈 챔버(300)의 외벽면 일측에 손쉽게 결합시켜 설치한다.First, the substrate
기판 파손 감지유닛(500)의 설치 작업이 간편하게 마무리되면, 그 위치에서 기판 파손 감지센서(510)의 방향성을 맞추는 작업을 진행한다. 이 때는 굳이 별도의 공구가 필요치 않으면 작업자가 한 손으로 작업해도 좋다.When the installation work of the substrate
만약, 도 7과 같은 기준 상태에서 도 9와 같이 기판 파손 감지센서(510)를 각도 A1 만큼 회전시켜야 한다면 제3 회전축(543)을 기초로 제3 회전체(553)를 일방향으로 회전시키면 된다. 또한 도 7과 같은 기준 상태에서 도 10과 같이 기판 파손 감지센서(510)를 각도 A2 만큼 회전시켜야 한다면 제2 회전축(542)을 기초로 제2 및 제3 회전체(552,553)를 함께 일방향으로 회전시키면 된다.If the
만약, 도 7과 같은 기준 상태에서 도 11과 같이 기판 파손 감지센서(510)를 각도 A3 만큼 회전시켜야 한다면 도 9 및 도 10의 동작을 차례로 진행하면 된다. 물론, 도 9 및 도 10의 동작에 순서는 없으므로 어떠한 동작을 먼저 진행시켜도 무방하다.If the substrate
마지막으로 도 7과 같은 기준 상태에서 도 12와 같이 판 파손 감지센서(510)를 각도 A4 만큼 회전시켜야 한다면 제1 회전축(541)을 기초로 제1 내지 제3 회전체(551~553)를 함께 일방향으로 회전시키면 된다.Lastly, in the reference state as shown in FIG. 7, if the
이와 같이, 본 실시예에 따르면, 간단하고 단순한 구조를 가지면서도 기판 파손 감지유닛(500)의 설치 작업 및 방향성 조절 작업을 용이하게 수행할 수 있게 된다.As such, according to the present exemplary embodiment, the installation work and the orientation adjustment work of the substrate
이와 같이 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.As described above, the present invention is not limited to the described embodiments, and various modifications and changes can be made without departing from the spirit and scope of the present invention, which will be apparent to those skilled in the art. Therefore, such modifications or variations will have to be belong to the claims of the present invention.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 화학 기상 증착 장치의 개략적인 구성도이다.1 is a schematic diagram of a chemical vapor deposition apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 2는 도 1에 도시된 트랜스퍼 모듈 챔버 영역의 외관 사시도이다.FIG. 2 is an external perspective view of the transfer module chamber region shown in FIG. 1. FIG.
도 3은 도 2의 평면도이다.3 is a plan view of FIG. 2.
도 4는 메인트 도어 영역의 확대 사시도이다.4 is an enlarged perspective view of the main door area.
도 5는 도 4의 부분 확대도이다.5 is a partially enlarged view of FIG. 4.
도 6은 어느 한 쌍의 기판 파손 감지유닛에 대한 배치 상태도이다.6 is a layout view of a pair of substrate damage detecting units.
도 7은 기판 파손 감지유닛의 사시도이다.7 is a perspective view of the substrate breakage detection unit.
도 8은 도 7의 부분 분해 사시도이다.8 is a partially exploded perspective view of FIG. 7.
도 9 내지 도 12는 각각 기판 파손 감지센서에 대한 방향성을 조절한 상태의 사시도들이다.9 to 12 are perspective views of a state in which the orientation of the substrate damage detection sensor is adjusted.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for the main parts of the drawings
100 : 로드락 챔버 200 : 프로세스 모듈 챔버100: load lock chamber 200: process module chamber
300 : 트랜스퍼 모듈 챔버 310 : 프레임구조체300: transfer module chamber 310: frame structure
320 : 안전 가드 330 : 상부개폐판320: safety guard 330: upper opening and closing plate
340 : 메인트 도어유닛 350 : 해치 결합판340: main door unit 350: hatch coupling plate
360 : 진공 해제부 400 : 기판 핸들링 로봇360: vacuum release unit 400: substrate handling robot
500 : 기판 파손 감지유닛 510 : 기판 파손 감지센서500: substrate damage detection unit 510: substrate damage detection sensor
520 : 베이스 530 : 회전지지체520: base 530: rotary support
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