KR101158283B1

KR101158283B1 - 자동정렬식 챔버도어

Info

Publication number: KR101158283B1
Application number: KR1020110113933A
Authority: KR
Inventors: 임창선; 고은호
Original assignee: 이프로링크텍(주)
Priority date: 2011-11-03
Filing date: 2011-11-03
Publication date: 2012-06-19

Abstract

본 발명에 따른 자동정렬식 챔버도어(100)는, 앞면이 챔버의 기판 출입구를 막도록 설치되는 도어블록(130); 및 도어블록(130)의 뒷면에 설치되는 자동정렬블록(150); 을 포함하여 이루어지며, 자동정렬블록(150)은 도어블록(130)의 상측과 하측에 각각 설치되는 탄성체 수납블록(151-154)을 포함하여 이루어지며, 도어블록(130)의 상측에 설치되는 탄성체 수납블록(151, 153)과 하측에 설치되는 탄성체 수납블록(152, 154)의 내부에는 도어블록(130)을 상측과 하측에서 다른 힘으로 밀도록 서로 다른 반발력을 가지는 탄성체(162)가 설치되는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 의하면, 챔버도어(100)가 비스듬하게 기울어져 닫히더라도 스프링(162)의 탄성력에 의하여 자동으로 각도 맞춤이 이루어져서 기판 출입구를 균일하면서도 치밀하게 밀폐시킬 수 있게 된다.

Description

자동정렬식 챔버도어{Chamber door which can be auto-aligned}

본 발명은 자동정렬식 챔버도어(auto-align type chamber door)에 관한 것으로서, 특히 챔버도어가 닫힐 때 챔버도어가 챔버를 누르는 힘이 부분별로 차별화되도록 하여 챔버도어가 비스듬하게 기울어져 닫히더라도 자동으로 각도 맞춤이 이루어져 기판 출입구를 치밀하게 밀폐시키는 자동정렬식 챔버도어에 관한 것이다.

LCD(liquid crystal display), PDP(plasma display panel)와 같은 평판 디스플레이(flat panel display, FPD) 뿐만 아니라 반도체소자(semiconductor device), 태양전지(solar cell) 등 여러 분야에서 그 제조공정에 진공챔버가 사용된다. 이러한 진공챔버는 기판 출입구에 설치되는 챔버도어의 밀폐력이 매우 중요하다. 진공챔버는 공정진행 중에는 진공을 유지할 것이나, 공정진행을 위한 기판 장입이나 공정이 끝난 후에 기판을 외부 반출 시킬 때에는 외부와의 압력 평형을 위하여 대기압 상태를 유지하는 것이 대부분이다.

클러스터 장치(cluster tool)를 사용하는 연속공정의 경우 등에 있어서 진공챔버의 내부가 대기압 상태임에도 불구하고 진공챔버 외부는 저압상태인 경우가 있다. 챔버도어는 챔버의 외측에서 챔버쪽으로 미는 힘에 의해서 닫히도록 설계되기 때문에 이렇게 챔버의 내부가 대기압 상태이고 외부가 저압 상태인 경우에는 챔버도어가 밖으로 밀려 제대로 닫히지 않아 공정에러가 발생할 우려가 많다.

도 1은 종래의 클러스터 장치를 설명하기 위한 도면이다. 도 1을 참조하면 클러스터 장치의 중앙에는 중앙반송챔버(transfer chamber, 8)가 납작한 다각박스 형태를 하고, 그 측벽에는 공정챔버(process chamber, 1)와 로드락 챔버(loadlock chamber, 2)가 설치된다. 중앙반송챔버(8) 내부에는 기판이송수단(42)이 설치된다. 도시되지는 않았지만 중앙반송챔버(8)에는 진공형성을 위한 진공시스템이 설치되며, 공정챔버(1) 및 로드락 챔버(2)에도 진공시스템이 설치된다. 중앙반송챔버(8)와 공정챔버(1) 사이 및 중앙반송챔버(8)와 로드락 챔버(2) 사이에는 챔버도어(5)가 설치된다.

로딩 스테이션(6)에는 기판 카세트(60)가 탑재된다. 기판 카세트(60)에 있던 기판(9)은 자동로더(41)에 의해 로드락 챔버(2)로 장입된 후 기판이송수단(42)에 의해 원하는 공정챔버(1)로 순차적으로 장입되면서 소정의 처리를 받는다. 처리를 다 받은 기판은 다시 기판이송수단(42)에 의해 로드락 챔버(2)로 운반된 후 자동로더(41)를 통하여 기판 카세트(60)로 외부 반출된다.

LCD나 반도체소자 등을 제조하기 위해서는 여러 공정을 거쳐야 하기 때문에 기판은 여러 공정챔버(1)로 이동하게 된다. 이 때 기판이 대기 중에 노출되면 원하지 않게 불순물이 유입되거나 기판이 산화될 수 있다. 따라서 진공상태를 유지할 수 있는 중앙반송챔버(8)를 중앙에 두고 이를 매개로 하여 사방의 여러 공정챔버(1)로의 기판 유출입이 이루어지도록 함으로써 기판이 외부 환경에 노출되지 않도록 하는 것이다. 그러나 이러한 클러스터 장치는 어느 하나의 공정챔버(1)에서 챔버도어(5)가 제대로 닫히지 않는 경우가 생기면 클러스터 장치 전체의 가동을 멈추어야 하기 때문에 다른 공정챔버(1)의 가동도 멈출 수 밖에 없어 생산 수율에 치명적인 악영향을 미친다는 단점이 있다.

공정챔버(1)나 로드락 챔버(2)의 챔버도어(5)는 통상적으로 챔버(1, 2)의 외측에서 승강하면서 챔버(1, 2)쪽으로 미는 힘이 작용하여 닫히는 것이 일반적이다. 도 2 내지 도 5는 공정챔버(1)의 경우에 있어서 챔버도어(5)가 닫히는 과정을 설명하기 위한 도면들이다. 도 2 내지 도 4를 참조하면, 액추에이터(120)에 의하여 승강샤프트(110)가 승강한 후에 챔버도어(5)가 공정챔버(1)의 외측에서 공정챔버(1)쪽으로 기울어지면서 닫힌다. 이때 도 5에서와 같이 챔버도어(5)가 비스듬하게 기울어져 닫히게 되면 챔버도어(5)의 위쪽(T)과 아래쪽(L)에서 밀착력이 차이가 날 수 있다. 도 5의 경우는 챔버도어(5)의 아래쪽(L)이 위쪽(T)에 비해 밀착력이 약할 것이다. 물론 챔버도어(5)가 도 5의 경우와 반대로 기울어져 챔버도어(5)의 위쪽(T)의 밀착력이 더 약할 수도 있다.

중앙반송챔버(8)는 진공상태인데 공정챔버(1)가 대기압 상태이면 압력에 의하여 공정챔버(1)에서 중앙반송챔버(8)쪽으로 챔버도어(5)가 밀리게 된다. 이 때 도 5에서와 같이 챔버도어(5)가 닫힌 상태라면 챔버도어(5)의 위쪽(T)은 괜찮은데 밀착력이 약한 아래쪽(L)은 공기압에 의해 챔버도어(5)가 바깥쪽 즉, 중앙반송챔버(8)쪽으로 밀려 리크(leak)가 발생할 우려가 많다. 물론, 공정챔버(1)를 진공으로 만드는 과정에서는 도 5와는 반대로 공정챔버(1)의 내부는 진공상태가 될 것이고 그 밖은 대기압 상태가 될 것이다. 이 경우에도 밀착력이 약한 아래쪽(L)에서 리크(leak)가 발생할 수 있다. 이렇게 어느 하나의 공정챔버(1)에서 리크가 발생하게 되면 이를 보수하기 위하여 클러스터 장치의 전체 가동을 중단시켜야 하므로 생산수율에 막대한 악영향을 미친다.

상술한 바와 같이 종래의 챔버도어는 비스듬하게 기울어져 닫힐 경우에 챔버의 내부와 외부의 압력차이가 심할 경우에 밀폐력이 약한 곳에서 리크(leak)가 발생하는 문제가 있다.

따라서 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 챔버도어가 닫힐 때에 챔버도어가 챔버를 누르는 힘이 부분별로 차별화되도록 하여 챔버도어가 비스듬하게 기울어져 닫히더라도 자동으로 각도 맞춤이 이루어져서 기판 출입구를 치밀하게 밀폐시키는 자동정렬식 챔버도어를 제공하는 데 있다.

상기 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 자동정렬식 챔버도어는,

앞면이 챔버의 기판 출입구를 막도록 설치되는 도어블록; 및

상기 도어블록의 뒷면에 설치되는 자동정렬블록; 을 포함하여 이루어지며,

상기 자동정렬블록은, 상기 도어블록을 부분에 따라 차별적인 힘으로 상기 챔버 쪽으로 밀도록 설치됨으로써, 상기 챔버도어가 비스듬하게 기울어져 닫히더라도 자동으로 상기 도어블록의 각도맞춤이 이루어지도록 하는 것을 특징으로 한다.

상기 자동정렬블록은 상기 도어블록의 상측과 하측에 각각 설치되는 탄성체 수납블록을 포함하여 이루어지며, 상기 도어블록의 상측에 설치되는 탄성체 수납블록과 하측에 설치되는 탄성체 수납블록의 내부에는 상기 도어블록을 상측과 하측에서 다른 힘으로 밀도록 서로 다른 반발력을 가지는 탄성체가 설치되는 것이 바람직하다.

상기 자동정렬블록은 가로로 설치되는 지지블록을 포함하여 이루어지며, 상기 지지블록에는 세로로 승강샤프트가 연결 설치되며, 상기 탄성체 수납블록은 상기 지지블록의 좌우 양쪽 각각의 상하에 설치되는 것이 바람직하다.

상기 탄성체와 상기 도어블록 사이에 위치하도록 누름수단이 설치되고, 상기 탄성체 수납블록은 상기 도어블록을 바라보는 면에 관통공을 가지며, 상기 누름수단은 몸체에서 돌기부가 돌출된 형태로 이루어지며, 상기 누름수단의 몸체는 상기 관통공을 통하여 외부로 빠져 나가지 못하여 상기 탄성체 수납블록의 내부에 위치하도록 설치되며, 상기 누름수단의 돌기부는 상기 관통공을 통하여 외부 돌출되어 상기 도어블록에 닿도록 설치되는 것이 바람직하다.

상기 누름수단으로는 테프론 또는 알루미늄으로 이루어지는 것을 사용할 수 있다.

상기 도어블록의 상측에 설치되는 탄성체보다 하측에 설치되는 탄성체가 더 큰 반발력을 가지는 것이 바람직하다.

본 발명에 의하면, 챔버도어가 비스듬하게 기울어져 닫히더라도 상대적으로 덜 닫히는 부분이 세게 눌려지기 때문에 자동으로 각도 맞춤이 이루어져서 기판 출입구를 균일하면서도 치밀하게 밀폐시킬 수 있게 된다.

도 1은 종래의 클러스터 장치를 설명하기 위한 도면;
도 2 내지 도 5는 공정챔버(1)의 경우에 있어서 챔버도어(5)가 닫히는 과정을 설명하기 위한 도면들;
도 6 내지 도 8은 본 발명에 따른 자동정렬식 챔버도어(100)를 설명하기 도면들이다.

이하에서, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 아래의 실시예는 본 발명의 내용을 이해하기 위해 제시된 것일 뿐이며 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상 내에서 많은 변형이 가능할 것이다. 따라서 본 발명의 권리범위가 이러한 실시예에 한정되는 것으로 해석돼서는 안 된다.

도 6 내지 도 8은 본 발명에 따른 자동정렬식 챔버도어(100)를 설명하기 도면들로서, 도 6은 챔버도어(100)를 뒤쪽에서 바라본 것이고, 도 7은 챔버도어(100)를 앞쪽에서 바라본 것이다. 그리고 도 8은 도 7의 우측면도이다.

도 6 내지 도 8을 참조하면, 본 발명에 따른 챔버도어(100)는 도어블록(130)과 자동정렬블록(150)을 포함하여 이루어진다. 도어블록(130)은 앞면이 챔버의 기판 출입구를 막도록 설치되며, 자동정렬블록(150)은 도어블록(130)의 뒷면에 설치된다. 자동정렬블록(150)은 지지블록(140)과 탄성체 수납블록(151-154)을 포함하여 이루어진다. 지지불록(140)은 가로로 설치되며, 지지블록(140)에는 세로로 승강샤프트(110)가 연결 설치된다. 탄성체 수납블록(151-154)은 지지블록(140)의 좌우 양쪽 각각의 상하에 설치되며 나사체결을 통하여 도어블록(130)에 결합된다.

탄성체 수납블록(151-154)의 내부에는 탄성체로서 스프링(162)이 설치된다. 스프링(162)과 도어블록(130) 사이에는 테프론 또는 알루미늄으로 이루어지는 누름수단(163)이 설치되며, 누름수단(163)은 몸체(163a)와 돌기부(163b)로 구분된다. 탄성체 수납블록(151-154)은 도어블록(130)을 바라보는 면에 관통공을 가지며, 몸체(163a)는 상기 관통공을 통하여 외부로 빠져 나가지 못하여 탄성체 수납블록(151-154)의 내부에 위치하며, 돌기부(163b)는 상기 관통공을 통하여 외부 돌출되어 도어블록(130)에 닿도록 설치된다. 스프링(1612)은 고정대(161)에 끼워진 상태에서 누름수단(163)의 몸체(163a)에 형성된 홈에 끼워짐으로써 고정 설치된다.

상측 탄성체 수납블록(151, 153)에 설치되는 스프링(162)과 하측 탄성체 수납블록(152, 154)에 설치되는 스프링(162)은 서로 다른 반발력을 가지는 것을 설치한다. 그러면 누름수단(163)에 의하여 도어블록(130)의 상측과 하측에 서로 다른 크기의 미는 힘이 작용한다. 예컨대 도 8에서와 같이 하측 탄성체 수납블록(152, 154)에 설치되는 스프링(162)을 더 긴 것으로 사용하면 하측에서 미는 힘이 더 클 것이다. 그러면 도어블록(130)이 수직하게 똑바로 세워졌을 경우에 하측 탄성체 수납블록(152, 154)이 있는 아래쪽이 위쪽에 비하여 반발력이 더 크기 때문에 도어블록(130)에서 좀 더 벌어진다(d1 < d2). 따라서 도 5와 같은 상태에서도 도어블록(130)이 기판 출입구를 위아래에서 동일한 세기로 밀면서 닫히게 된다. 물론, 도 5의 경우와 반대로 기울어지는 경우에는 상측 탄성체 수납블록(151, 153)에 있는 스프링(162)이 더 길어야 할 것이다. 대부분은 도 5와 같은 상태가 된다.

탄성체 수납블록(151-154)은 지지블록(140)의 좌우 양쪽 각각의 상하에 설치되는 것이 바람직하다. 좌우 양측에서 균일한 힘으로 밀도록 상측 탄성체 수납블록(151, 153)에 있는 스프링(162)은 서로 동일한 반발력을 가지고, 하측 탄성체 수납블록(152, 154)에 있는 스프링(162)도 서로 동일한 반발력을 가지는 것을 사용할 수 있지만, 좌우 양측에서 미는 힘을 달리하기 위하여 우측에 있는 스프링(151, 152)과 좌측에 있는 스프링(153, 14)은 서로 다른 반발력을 가지는 것이 선택될 수 있다.

상술한 바와 같은 본 발명에 따른 자동정렬식 챔버도어(100)에 의하면, 챔버도어(100)가 비스듬하게 기울어져 닫히더라도 스프링(162)의 탄성력에 의하여 자동으로 각도 맞춤이 이루어져서 기판 출입구를 균일하면서도 치밀하게 밀폐시킬 수 있게 된다.

1: 공정챔버
2: 로드락 챔버
6: 로딩 스테이션
8: 중앙반송챔버
9: 기판
41: 자동로더
42: 기판이송수단
60: 기판 카세트
100: 자동정렬식 챔버도어
110: 승강샤프트
130: 도어블록
140: 지지블록
150: 자동정렬블록
151-154: 탄성체 수납블록
161: 고정대
162: 스프링
163: 누름수단
163a: 몸체
163b: 돌기부

Claims

앞면이 챔버의 기판 출입구를 막도록 설치되는 도어블록; 및
상기 도어블록의 뒷면에 설치되는 자동정렬블록; 을 포함하되,
상기 자동정렬블록은,
상기 도어블록을 바라보는 면에 관통공을 가지며, 상기 도어블록의 상측과 하측에 각각 설치되는 탄성체 수납블록;
상기 도어블록의 상측에 설치되는 탄성체 수납블록과 하측에 설치되는 탄성체 수납블록의 내부에 각각 설치되되, 상기 도어블록의 상측에 설치되는 것보다 하측에 설치되는 것이 더 큰 반발력을 가지는 탄성체;
몸체에서 돌기부가 돌출된 형태로 이루어지며, 상기 몸체는 상기 탄성체 수납블록의 관통공을 통하여 외부로 빠져 나가지 못하여 상기 탄성체 수납블록의 내부에 위치하고 상기 탄성체와 닿는 부분에는 상기 탄성체가 끼워지도록 홈이 형성되고, 상기 돌기부는 상기 탄성체 수납블록의 관통공을 통하여 외부 돌출되어 상기 도어블록에 닿도록, 상기 탄성체와 상기 도어블록 사이에 설치되는 누름수단; 을 포함하여 이루어짐으로써,
상기 도어블록의 윗부분이 상기 챔버쪽으로 숙여져서 비스듬하게 기울어져 닫히더라도 자동으로 상기 도어블록의 각도맞춤이 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동정렬식 챔버도어.
삭제
제1항에 있어서, 상기 자동정렬블록이 가로로 설치되는 지지블록을 포함하여 이루어지며, 상기 지지블록에는 세로로 승강샤프트가 연결 설치되며, 상기 탄성체 수납블록은 상기 지지블록의 좌우 양쪽 각각의 상하에 설치되는 것을 특징으로 하는 자동정렬식 챔버도어.
삭제
제1항에 있어서, 상기 누름수단이 테프론 또는 알루미늄으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동정렬식 챔버도어.
삭제