KR101170626B1 - 플라즈마를 이용한 기판처리장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 플라즈마를 이용하여 기판을 처리하고, 상기 기판을 반입하거나 반출하기 위한 게이트를 구비하는 공정챔버 및 상기 게이트의 외측 개구면을 통과하여 이동하며, 상기 게이트의 내측 개구면를 차단하는 플라즈마 차단부를 구비하는 게이트 장치를 포함하는 기판처리장치를 제공한다.

Description

플라즈마를 이용한 기판처리장치{Apparatus for processing a substrate using plasma}
본 발명은 기판처리장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 플라즈마를 이용하여 기판을 처리하는 기판처리장치에 관한 것이다.
일반적으로 반도체나 평판표시소자(Flat Panel Display)를 제조하는 장치에서 기판처리장치는 기판(반도체 웨이퍼, 글라스 등)을 진공의 공정챔버(Process chamber) 내부에서 처리한다.
이 기판처리장치는 강한 전기장이 형성된 두 전극 사이에 특정 반응가스를 투입, 이 반응가스가 전기장에 의하여 전자를 잃으면서 중성 상태에서 반응성이 우수한 플라즈마가 되도록 한 뒤 이 플라즈마가 기판에 증착된 산화피막 중에서 포토레지스트로 차폐되지 않고 노출된 부분과 반응하여 식각이 진행되도록 하는 장치이다. 이러한 기판처리장치는 일반적으로 플라즈마에 의하여 기판을 처리하는 공정챔버, 기판을 보관하고 있는 로드록챔버 및 이 로드록챔버와 공정챔버 사이에 위치되어 기판을 반입하고 반출함에 있어 경유지 역할을 하는 반송챔버를 포함하여 구성된다.
여기에서 공정챔버는 챔버프레임에 기판의 출입구인 게이트가 좌우로 기다랗게 형성되고, 아울러 이 게이트를 개폐하는 위한 게이트 장치가 마련된다. 이때 게이트 장치는 기판을 반입하고 반출할 때 게이트를 개방하여 기판이 게이트를 통과할 수 있게 한다. 더불어, 기판의 반입이나 반출이 완료된 때 게이트를 차단하여 공정챔버 내부를 진공분위기로 조성할 수 있게 한다.
한편, 기판처리장치의 공정챔버는 게이트 장치가 공정챔버의 외측에서 게이트를 개폐하도록 설치된다. 따라서, 실질적으로 플라즈마 형성공간이 공정챔버 내부공간만이 아닌 게이트가 형성하는 공간까지도 포함하게 되고, 이에 따라 플라즈마의 분포 등이 불균일하게 되어 기판의 식각 또한 불균일하게 이루어지는 문제점이 있었다. 즉, 공정챔버 내부공간을 게이트가 구비된 측과 타측으로 양분하였을 때 게이트가 구비된 측의 플라즈마 형성공간이 타측에 비해 게이트가 형성하는 공간에 상당한 만큼 더 넓다. 따라서, 전체적으로 플라즈마 형성공간이 좌우비대칭적이었다. 이에 따라 기판의 식각처리 시 플라즈마가 게이트 측으로 쏠리게 되는 현상이 발생하였다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 공정챔버 내에서 기판을 처리할 때 플라즈마 형성이 대칭적으로 이루어지는 기판처리장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 상기 목적을 달성하기 위하여, 플라즈마를 이용하여 기판을 처리하고, 상기 기판을 반입하거나 반출하기 위한 게이트를 구비하는 공정챔버 및 상기 게이트의 외측 개구면을 통과하여 이동하며, 상기 게이트의 내측 개구면를 차단하는 플라즈마 차단부를 구비하는 게이트 장치를 포함하는 기판처리장치를 제공한다.
여기서, 상기 게이트 장치는 상기 게이트를 기밀하는 실링부 및 상기 실링부에서 연장되고 일단이 상기 플라즈마 차단부에 결합되며, 신축가능한 차단부 연결부를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 게이트 장치는 내측에 소정의 공간을 형성하는 연결부 하우징 및 상기 연결부 하우징에서 연장되고 일단이 상기 실링부에 결합된 공정챔버 연결부를 더 포함하고, 상기 차단부 연결부와 공정챔버 연결부는 다단 구조로 결합될 수 있다.
여기서, 상기 게이트에는 스토퍼 구비되고, 상기 게이트 장치는 상기 스토퍼의 외측벽과 밀착되어 상기 게이트를 기밀하는 실링부를 포함할 수 있다.
상기 스토퍼는 상기 게이트의 내측 개구면의 주위에 구비될 수 있다.
상기 실링부와 상기 스토퍼 사이에는 실링부재가 구비될 수 있다.
이때, 상기 플라즈마 차단부는 상기 실링부의 상부에 구비될 수 있다.
더불어, 상기 플라즈마 차단부와 상기 실링부는 일체로 형성될 수 있다.
상기 플라즈마 차단부는 상기 게이트의 내측 개구면과 동일평면에 위치하는 것이 바람직하다.
상기 기판처리장치는 기판을 반입하거나 반출하는 반송로봇을 구비하는 반송챔버를 더 포함하고, 상기 게이트 장치는 상기 공정챔버와 반송챔버 사이에 구비될 수 있다.
또한, 본 발명은 플라즈마를 이용하여 기판을 처리하기 위한 소정의 공간을 형성하는 챔버프레임을 구비하는 공정챔버, 상기 챔버프레임의 일측에 구비되고, 상기 챔버프레임에서 돌출된 스토퍼를 구비하는 게이트, 상기 게이트의 외측 개구면을 통과하여 이동하며, 상기 스토퍼의 외측벽과 밀착되어 상기 게이트를 기밀하는 실링부를 구비하는 게이트 장치를 포함하는 기판처리장치를 제공한다.
본 발명은, 공정챔버 내에서 기판을 처리할 때 플라즈마 형성이 대칭적으로 이루어져, 기판을 균일하게 처리할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 기판처리장치의 개략적인 구성을 나타낸 도면이다.
도 2는 공정챔버의 개략적인 구성을 나타낸 단면도이다.
도 3은 게이트 장치를 나타낸 단면도이다.
도 4는 도 3의 A를 확대한 확대도이다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판처리장치의 작동을 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 기판처리장치의 게이트 장치를 나타낸 도면이다.
도 8은 도 7의 A를 확대한 확대도이다.
도 9는 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 기판처리장치의 게이트 장치를 나타낸 도면이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직할 실시예를 설명하면 다음과 같다.
먼저, 평판표시소자를 제조하기 위한 평판표시소자 제조장치의 기판처리장치는 로드락 챔버(Load-Lock Chamber)와 공정챔버(Process Chamber)가 일 방향으로 배치된 인라인 타입(In-Line Type)과 하나의 로드락 챔버(또는 반송챔버) 주위에 복수 개의 공정챔버가 배치된 클러스터 타입(Cluster Type)이 사용된다. 이하에서는 클러스터 타입의 기판처리장치를 예를 들어 본 발명을 설명한다.
도 1을 참조하여 기판처리장치의 개략적인 구성에 대해 설명한다.
클러스터 타입의 기판처리장치는 하나의 로드락 챔버(30)와 두 개 이상의 공정챔버(10)가 연결되어 기판을 처리할 수 있도록 구성될 수 있다.
도 1을 참조하면, 기판처리장치는 외부로부터 미처리된 기판을 받아서 보관하거나 처리된 기판을 외부로 내보내는 로드락 챔버(30)(Load-Lock Chamber)를 포함한다. 또한, 상기 로드락 챔버(30)로부터 반입된 기판을 진공상태에서 플라즈마 등을 이용하여 표면처리를 실시하는 등 기판을 처리하는 공정챔버(10)(Process Chamber)를 더 포함한다. 더불어, 상기 공정챔버(10)와 상기 로드락 챔버(30) 사이에 설치되어 기판을 공정챔버(10)로 반입하거나 그 반대로 반출함에 있어 경유지의 역할을 하는 반송챔버(20)(Transfer Chamber)를 더 포함할 수 있다.
여기서 상기 반송챔버(20)의 내부에는 기판을 로드락 챔버(30)와 공정챔버(10)로 이송하는 반송로봇(미도시)이 설치된다.
한편, 상기 공정챔버(10)와 반송챔버(20) 사이에는 기판의 반입 또는 반출 시 게이트를 선택적으로 개폐하는 게이트 장치(100)가 구비된다. 상기 게이트 장치(100)에 대해서는 후술한다.
도 2는 공정챔버의 구성을 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 2를 참조하면, 공정챔버(10)는 내부에 플라즈마가 형성되는 공간을 형성하는 챔버프레임(11), 상기 챔버프레임(11)의 내부에 구비되는 상부전극(12) 및 하부전극(14)을 포함하여 구성된다.
상기 상부전극(12)은 챔버프레임(11) 내부의 상부 영역에 구비되며, 상기 하부전극(14)은 상기 상부전극(12)과 대향되도록 구비되며, 챔버프레임(11) 내부의 하부 영역에 구비된다.
상기 하부전극(14)은 전극면을 제외한 사방 측면과 상부 영역 가장자리부에 플라즈마로부터 보호하는 절연체 또는 세라믹(16)이 볼트에 의해 체결된다.
상기 챔버프레임(11)의 일측에는 기판(S)이 반입 또는 반출되는 게이트(13)가 구비되고, 상기 게이트(13)의 외측에는 상기 게이트(13)를 개폐하는 게이트 장치(100)가 구비된다. 상기 게이트(13)는 챔버 내측방향에 위치하는 내측 개구면(13a)과 챔버 외측 방향에 위치하는 외측 개구면(13b)을 가진다. 상기 내측 개구면(13a)은 챔버프레임(11)의 내측벽과 동일한 평면에 배치될 수 있다.
더불어, 상기 챔버프레임(11)의 내측벽과 하부전극(14) 사이에는 배플(15)(Baffle)이 구비된다. 상기 배플(15)은 기판 처리를 위한 공정수행 중 또는 공정이 수행된 후 챔버프레임(11) 내의 미반응가스 및 공정 중에 발생한 폴리머 등을 공정챔버(10) 하부로 배기시키는 통로 역할을 한다. 더불어, 상기 미반응 가스 및 폴리머 등은 상기 배플(15)에 의해 1차적으로 블럭킹(blocking)된 후 챔버프레임(11)의 하부면 모서리에 형성된 배기구를 통해 배출된다. 그리고 상기 배기구에는 가스 등을 외부로 펌핑하기 위한 펌프(P)가 구비된다.
공정챔버(10) 내 플라즈마를 발생시켜 기판에 소정의 처리를 실시하는 과정에서 상부전극(12)과 하부전극(14) 사이에 기판(S)이 위치한다.
이하, 도 3 내지 도 4를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 기판처리장치의 게이트 장치를 상세히 설명한다.
도 3을 참조하면, 게이트 장치(100)는 공정챔버(10)와 반송챔버(20) 사이에 구비되어 공정챔버(10)와 반송챔버(20)에 구비된 게이트(13)(23)를 선택적으로 개폐한다.
상기 게이트 장치(100)는 내부에 소정의 공간을 형성하는 하우징(130)을 포함한다. 더불어, 상기 게이트 장치(100)는 상기 하우징(130)의 내부에는 상기 게이트(13)(23)를 선택적으로 개폐하는 프레스 유닛(110)을 포함한다. 또한, 상기 게이트 장치(100)는 상기 프레스 유닛(110)을 상하로 구동하는 리프트 유닛(120)을 포함한다. 또한, 상기 게이트 장치(100)는 공정챔버(10)에 구비된 게이트(13)의 내측 개구면(13a)을 차단하여 공정챔버(10) 내부의 플라즈마가 상기 게이트(13)로 유입되는 것을 방지하는 플라즈마 차단부(117)를 포함한다.
상기 하우징(130)은 단면이 직사각형으로 형성될 수 있다. 상기 하우징(130)의 양측에는 상기 공정챔버(10)와 반송챔버(20)에 구비된 게이트(13)(23)와 대응되는 위치에 개구부(131)가 형성되어 있다. 따라서, 상기 챔버(10)(20)로 또는 챔버(10)(20)로부터 반입/반출되는 기판은 상기 개구부(131)를 통과한다. 즉, 반송챔버(20)에서 공정챔버(10)로 이송되는 기판은 반송챔버(20)에 구비된 게이트(23)와 반송챔버(20)측 개구부(131)를 통과하여 공정챔버(10)측 개구부(131)와 공정챔버(10)에 구비된 게이트(13)를 통과하여 공정챔버(10)로 반입된다. 공정챔버(10)에서 반송챔버(20)로 반출되는 기판의 이송경로는 상술한 경로의 역순이므로 상세한 설명을 생략한다. 상기 하우징(130)은 공정챔버(10)의 챔버프레임(11)과 반송챔버(20)의 챔버프레임(21)의 외측에 결합된다. 상기 하우징(130)은 볼트 등의 체결부재를 이용하여 상기 챔버프레임(11)에 고정될 수 있다.
리프트 유닛(120)은 상기 프레스 유닛(110)을 승하강시키는 기능을 한다. 상기 리프트 유닛(120)은 기판이 공정챔버(10)와 반송챔버(20) 사이를 이동할 때는 상기 프레스 유닛(110)을 하강시켜 기판을 이동할 수 있는 경로를 확보한다. 더불어, 기판이 공정처리되는 중에는 상기 프레스 유닛(110)이 챔버(10)(20)의 게이트(13)(23)를 기밀할 수 있도록 프레스 유닛(110)을 상승시킨다. 상기 리프트 유닛(120)은 리프트 로드(123)와 상기 리프트 로드(123)를 상하로 구동시키는 구동부(121)를 포함하여 구성된다. 상기 리프트 로드(123)의 일단은 상기 프레스 유닛(110)의 연결부 하우징(111)에 결합되며 타단에는 상기 구동부(121)가 구비될 수 있다. 상기 리프트 로드(123)는 상기 하우징(130)의 하부면을 관통하여 설치될 수 있다. 즉, 하우징(130)의 하부면에는 상기 리프트 로드(123)가 상입되는 관통홀이 형성되어 있다. 상기 관통홀을 통해 게이트 장치(100)의 외부에서 가스가 유입될 수 있으므로 관통홀을 기밀하는 것이 바람직하다. 따라서, 하우징(130)의 하부 내측면에는 벨로우즈(125)가 구비되는 것이 바람직하다. 상기 벨로우즈(125)의 양측에는 상기 벨로우즈(125)를 고정하기 위한 플랜지(127)가 구비된다.
상기 프레스 유닛(110)은 실링부(115)(116)를 측방향으로 이동시켜 상기 게이트(13)(23)를 선택적으로 개폐한다.
상기 프레스 유닛(110)은 실링부재(140)와 밀착하여 게이트(13)(23)를 기밀하는 실링부(115)(116)를 포함한다. 또한, 공정챔버(10)의 챔버프레임(11)에 구비된 게이트(13)의 내측 개구면(13a)을 차단하는 플라즈마 차단부(117)를 포함한다. 또한, 상기 실링부(115)(116)를 이동시키는 연결부(112)(113)를 포함한다. 또한, 내부에 상기 연결부(112)(113)가 수용되는 연결부 하우징(111)을 포함한다.
상기 실링부(115)(116)는 하우징(130)의 내측면에 밀착하여 상기 챔버(10)(20)의 내부와 외부를 기밀한다. 상기 실링부(115)(116)는 플레이트 형상으로 제작되는 것이 바람직하다. 상기 실링부(115)(116)는 반송챔버(20)의 게이트를 기밀하는 반송챔버 실링부(115)와 공정챔버(10)의 게이트를 기밀하는 공정챔버 실링부(116)로 구성될 수 있다. 상기 실링부(115)(116)는 연결부(112)(113)가 신축하면서 좌우로 이동할 수 있다. 상기 실링부(115)(116)는 상기 챔버(10)(20)의 외측에서 상기 게이트(13)(23)를 기밀하므로 상기 실링부(115)(116)의 길이는 상기 게이트(13)(23)의 길이보다 길게 형성되는 것이 바람직하다. 더불어, 상기 실링부(115)(116)와 상기 하우징(130)의 내측면 사이에는 기밀의 효과를 증대하기 위해 실링부재(140)가 구비되는 것이 바람직하다. 상기 실링부재(140)는 고무재질의 오링(O-ring)일 수 있다. 더불어, 상기 실링부재(140)는 하우징(130)의 내측면에 고정되거나 상기 실링부(115)(116)의 일측면에 고정될 수 있다.
상기 실링부(115)(116)와 연결부 하우징(111) 사이에는 신축가능한 연결부(112)(113)가 구비된다. 상기 연결부(112)(113)는, 반송챔버 실링부(115)와 연결부 하우징(111) 사이에 구비되는 반송챔버 연결부(112)와 공정챔버 실링부(116)와 연결부 하우징(111) 사이에 구비되는 공정챔버 연결부(113)로 구성될 수 있다. 상기 연결부(112)(113)는 신축가능한 구성으로서, 유압 실린더 또는 공압 실린더 일 수 있다. 바람직하게는, 작동 중에 미세한 파티클 등의 발생을 방지하기 위해 공압 실린더로 구성될 수 있다. 상기 연결부(112)(113)의 일단은 상기 실링부(115)(116)에 결합되어 있다. 상기 연결부(112)(113)가 신축함으로써 상기 실링부(115)(116)는 측방향으로 이동가능하다. 보다 상세하게는, 게이트(13)(23)를 차단할 때는 상기 연결부(112)(113)가 신장되면서 각 실링부(115)(116)는 각 챔버(10)(20)의 내측방향으로 이동한다. 더불어, 상기 연결부(112)(113)는 상기 실링부(115)(116)가 하우징(130)의 내측면에 닿도록 가압하여 상기 게이트(13)(23)를 기밀한다. 게이트(13)(23)를 개방할 때는 상기 연결부(112)(113)는 수축하게 된다. 따라서, 상기 실링부(115)(116)는 하우징(130)의 내측면과 이격되고 상기 게이트(13)(23)는 개방된다.
공정챔버는 내부로 반응가스를 유입시키고, 상부전극 및 하부전극을 이용하여 반응가스를 플라즈마로 변환시키고, 이 플라즈마를 이용하여 기판을 처리한다. 통상, 공정챔버는 기판의 반입 및 반출을 위한 게이트를 일측에 하나만 구비하고 있다. 여기서, 공정챔버 내에서 플라즈마를 이용하여 기판을 처리할 때 플라즈마가 게이트로 유입되어 챔버 내부의 플라즈마 분포가 불균일한 문제가 발생한다. 더불어, 불균일한 플라즈마의 분포로 인해 기판이 균일하게 처리(식각 등)되지 않는 문제가 있었다. 또한, 최근에는 처리되는 기판의 대형화로 인해 게이트의 크기가 증가되는 추세이다. 게이트의 크기가 증가됨에 따라 게이트로 유입되는 플라즈마의 양도 증가되고, 공정챔버 내부의 플라즈마 분포의 비대칭성이 커지게 된다.
본 발명은 플라즈마 차단부를 구비하여 게이트로 유입되는 플라즈마를 차단한다. 따라서, 공정챔버 내부의 플라즈마 분포를 균일하게 하여 기판이 균일하게 처리될 수 있다.
플라즈마 차단부(117)는 공정챔버 게이트(13)의 내측 개구면(13a)을 차단하여 게이트(13)로 유입되는 플라즈마를 차단한다. 상기 플라즈마 차단부(117)는 소정의 두께를 가지는 플레이트 형상일 수 있다. 더불어, 플라즈마 차단부(117)는 게이트(13)의 크기에 대응되는 크기로 제작되는 것이 바람직하다. 공정챔버(10)에서 기판이 처리되는 중에는 상기 플라즈마 차단부(117)는 게이트(13)의 내측 개구면(13a)에 위치하여, 게이트(13) 내로 유입되는 플라즈마를 차단한다. 공정챔버(10) 내의 플라즈마 분포를 최대한 대칭적으로 유지시키기 위해서, 플라즈마 차단부(117)의 외측면(플라즈마 차단부의 이동방향을 기준으로 연결부 하우징에서 멀어지는 방향에 위치하는 면을 외측면, 반대면을 내측면이라 정의한다)이 게이트의 내측 개구면(13a)과 동일 평면에 위치하는 것이 바람직하다. 한편, 상기 플라즈마 차단부(117)에는 차단부 연결부(114)가 결합된다. 상기 차단부 연결부(114)는 플라즈마 차단부(117)를 좌우로 이동시키는 역할을 한다. 보다 상세하게는, 상기 차단부 연결부(114)의 일측은 상기 플라즈마 차단부(117)의 내측면에 결합되며, 타측은 공정챔버 연결부(113)에 결합된다. 상기 차단부 연결부(114)와 공정챔버 연결부(113)는 신축가능한 다단 구조로 결합될 수 있다. 즉, 차단부 연결부(114)가 수축되었을 때, 차단부 연결부(114)가 공정챔버 연결부(113)의 내측으로 삽입되는 구조일 수 있다.
공정챔버(10) 내에서 기판이 처리되는 중에는 차단부 연결부(114)가 신장하여 플라즈마 차단부(117)를 공정챔버(10) 내측방향으로 이동시켜, 플라즈마 차단부(117)를 게이트(13)의 내측 개구면(13a)에 위치시킨다. 즉, 플라즈마 차단부(117)는 게이트(13)의 외측 개구면(13b)을 통과하여 내측 개구면(13a)으로 이동한다. 더불어, 기판의 공정처리가 완료되고 기처리된 기판을 반송챔버(20)로 이동시킬 때에는 차단부 연결부(114)가 수축하면서 플라즈마 차단부(117)를 상기 하우징(130) 내부로 이동시킨다.
이하에서는, 도 3 내지 도 6을 참조하여 상술한 기판처리장치의 작동에 대해 설명한다.
먼저, 도 6을 참조하면, 반송챔버(20)에서 공정챔버(10)로 기판이 이동되는 과정에서는 프레스 유닛(110)은 리프트 유닛(120)에 의해 하우징(130)의 하부로 하강된 상태를 유지한다. 공정챔버(10)로 기판의 이동이 완료되면, 리프트 유닛(120)은 프레스 유닛(110)을 상승시킨다.(도 5 참조)
다음으로, 도 3 및 도 4를 참조하면, 공정챔버 연결부(113)가 신장하여 공정챔버 실링부(116)를 이동시킨다. 공정챔버 연결부(113)는 공정챔버 실링부(116)가 실링부재(140)에 맞닿아 실링부재(140)가 압축될 때까지 신장된다. 공정챔버 실링부(116)는 실링부재(140)가 밀착함으로써 게이트(13)를 기밀하게 된다. 이때, 차단부 연결부(114)가 신장하여 플라즈마 차단부(117)를 이동시킨다. 차단부 연결부(114)가 공정챔버 연결부(113)의 밖으로 배출되면서 플라즈마 차단부(117)는 게이트(13)의 내측 개구면(13a)에 위치할 때까지 공정챔버(10) 내측방향으로 이동한다. 즉, 차단부 연결부(114)가 신장함에 따라, 플라즈마 차단부(117)는 하우징(130)의 개구부(131), 게이트(13)의 외측 개구면(13b)을 차례로 통과하여 게이트(13)의 내측 개구면(13a)을 차단한다. 이때, 플라즈마 차단부(117)의 외측면과 게이트(13)의 내측 개구면(13a)이 동일 평면에 위치하는 것이 바람직하다. 플라즈마 차단부(117)가 게이트(13)의 내측 개구면(13a)을 차단하면, 공정챔버(10) 내에서 기판의 처리공정을 수행한다.
기판의 공정처리가 완료되면, 차단부 연결부(114)와 공정챔버 연결부(113)가 수축하면서 공정챔버 실링부(116) 및 플라즈마 차단부(117)를 하우징(130)의 내측으로 이동시킨다.(도 5 참조) 다음으로, 리프트 유닛(120)이 프레스 유닛(110)을 하강시켜 기처리된 기판이 이동되는 통로를 확보한다.(도 6 참조)
상기에서 설명되지 않은 반송챔버 실링부(115)의 작동은 공정챔버 실링부(116)의 작동과 동일하다.
상기 작동에서는 공정챔버 연결부(113)가 신장되고 난 후에 차단부 연결부(114)가 신장되는 작동에 대해 설명하였으나, 이는 기판처리장치의 사용환경 등에 따라 달라질 수 있음은 물론이다. 즉, 차단부 연결부(114)가 신장되고 난 후에 공정챔버 연결부(113)가 신장될 수 있으며, 또는 차단부 연결부(114)와 공정챔버 연결부(113)가 동시에 신장될 수 있다. 수축되는 과정에서도 차단부 연결부(114)와 공정챔버 연결부(113)의 수축 순서는 사용환경에 등에 따라 변형이 가능함은 물론이다.
이하에서는, 도 7 내지 도 8을 참조하여 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 기판처리장치를 설명한다.
상술한 실시예와 동일한 구성에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용하며, 중복되는 구성 및 작동에 대해서는 설명을 생략한다.
본 실시예에서는 상술한 실시예와 달리 공정챔버 실링부(116)가 공정챔버(10)의 게이트(13) 내측에서 상기 게이트(13)를 기밀한다.
본 실시예에서는, 공정챔버(10)의 게이트(13)는 공정챔버 실링부(116)의 이동을 제한하는 스토퍼(14)를 구비한다. 상기 스토퍼(14)는 단차진 형태로, 공정챔버(10)의 챔버프레임(11)에서 돌출된 구조일 수 있다. 상기 스토퍼(14)는 상기 게이트(13)의 내측 개구면(13a) 주위에 구비될 수 있다. 바람직하게는 상기 스토퍼(14)의 내측 벽면(14a)은 상기 게이트(13)의 내측 개구면(13a)과 동일 평면에 위치하며, 스토퍼(14)의 외측 벽면(14b)은 게이트(13) 내부에 위치하게 구비된다. 상기 스토퍼(14)는 게이트(13)의 상부와 하부에 각각 구비될 수 있다. 상기 스토퍼(14)는 체결부재를 이용하여 공정챔버(10)의 챔버프레임(11)에 결합되거나, 상기 챔버프레임(11)과 일체로 형성될 수 있다.
공정챔버 실링부(116)는 상기 스토퍼(14)의 외측벽(14b)과 밀착하여 게이트(13)를 기밀한다. 상기 스토퍼(14)와 공정챔버 실링부(116) 사이에는 실링부재(140)가 구비될 수 있다.
상기 공정챔버 실링부(116)의 상부면에는 플라즈마 차단부(117)가 구비된다. 상기 플라즈마 차단부(117)는 상기 게이트(13)의 상부와 하부에 구비된 스토퍼(14) 사이에 배치된다. 상기 플라즈마 차단부(117)와 공정챔버 실링부(116)는 별도의 부재로 형성되거나, 일체로 형성될 수 있다.
상기 플라즈마 차단부(117)의 높이는 두 스토퍼(14) 사이의 거리에 대응되게 구비되며, 공정챔버 실링부(116)의 높이는 게이트(13)의 높이에 대응되게 구비된다.
상기 공정챔버 실링부(116)와 연결부 하우징(111) 사이에는 신축가능한 공정챔버 연결부(113)가 구비된다. 상기 공정챔버 연결부(113)의 일단은 상기 공정챔버 실링부(116)에 결합되어 있다. 상기 공정챔버 연결부(113)가 신축함으로써 상기 공정챔버 실링부(116) 및 플라즈마 차단부(117)는 측방향으로 이동가능하다. 보다 상세하게는, 게이트(13)를 차단할 때는 상기 공정챔버 연결부(113)가 신장되면서 공정챔버 실링부(116)와 플라즈마 차단부(117)를 공정챔버(10)의 내측방향으로 이동시킨다. 더불어, 상기 공정챔버 연결부(113)는 상기 공정챔버 실링부(116)가 스토퍼(14)의 외측벽(14b)에 닿도록 가압하여 상기 게이트(13)를 기밀한다. 이때, 플라즈마 차단부(117)의 외측면은 게이트(13)의 내측 개구면(13a)에 위치하는 것이 바람직하다.
본 실시예에서는 공정챔버(10)의 게이트(13)를 기밀하는 공정챔버 실링부(116)가 게이트(13)에 구비된 스토퍼(14)와 밀착하며, 반송챔버(20)의 게이트(23)를 기밀하는 반송챔버 실링부(115)는 하우징(130)의 내측면과 밀착한다. 이로 인해, 게이트 장치(100)의 하우징(130) 중앙을 기준으로 공정챔버 연결부(113)와 반송챔버 연결부(112)가 신축하는 길이가 상이하게 된다. 따라서, 연결부 하우징(111)을 공정챔버(10) 측으로 치우치게 배치할 수 있다. 즉, 연결부 하우징(111)을 게이트 장치(100)의 중앙이 아닌 공정챔버(10) 측으로 치우치게 배치하여, 공정챔버 연결부(113)와 반송챔버 연결부(112)가 신축하는 길이가 동일하게 할 수 있다.
한편, 도 9와 같이 반송챔버(20)의 게이트(23)에도 스토퍼(14)를 구비하여 반송챔버 실링부(115)가 스토퍼(14)의 외측면(14b)에 밀착하는 구조를 가질 수 있다. 이 경우, 반송챔버 연결부(112)와 공정챔버 연결부(113)가 신축하는 길이가 동일하므로 연결부 하우징(111)은 게이트 장치(100)의 하우징(130)의 중앙에 배치될 수 있다.
한편, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 기판처리장치는 플라즈마를 이용하여 기판을 처리하기 위한 소정의 공간을 형성하는 챔버프레임(11)을 구비하는 공정챔버(10), 상기 챔버프레임(11)의 일측에 구비되고, 상기 챔버프레임(11)에서 돌출된 스토퍼(14)를 구비하는 게이트(13), 상기 게이트(13)의 외측 개구면(13a)을 통과하여 이동하며, 상기 스토퍼(14)의 외측벽(14b)과 밀착되어 상기 게이트(13)를 기밀하는 공정챔버 실링부(116)를 구비하는 게이트 장치(100)를 포함하여 구성될 수 있다.
본 실시예에서는 공정챔버 실링부(116)의 상부에 별도의 플라즈마 차단부를 구비하지 않는다. 상기 스토퍼(14)의 두께가 충분히 작다면 상기 실링부(116)의 외측면이 플라즈마 차단부의 기능을 할 수 있다. 즉, 스토퍼(14)의 두께가 충분히 작다면 스토퍼 두께에 상응하는 공간만큼 유입되는 플라즈마는 무시될 수 있을 것이다.
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 청구범위의 균등 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.
10 공정챔버 20 반송챔버
30 로드락 챔버 100 게이트 장치
110 프레스 유닛 120 리프트 유닛
130 하우징 140 실링부재

Claims (11)

  1. 플라즈마를 이용하여 기판을 처리하고, 상기 기판을 반입하거나 반출하기 위한 게이트를 구비하는 공정챔버; 및
    상기 게이트의 외측 개구면을 통과하여 이동하며, 상기 게이트의 내측 개구면를 차단하는 플라즈마 차단부를 구비하는 게이트 장치;를 포함하고,
    상기 게이트 장치는
    상기 게이트를 기밀하는 실링부 및 상기 실링부에서 연장되고 일단이 상기 플라즈마 차단부에 결합되며, 신축가능한 차단부 연결부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 게이트 장치는
    내측에 소정의 공간을 형성하는 연결부 하우징 및 상기 연결부 하우징에서 연장되고 일단이 상기 실링부에 결합된 공정챔버 연결부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 차단부 연결부와 공정챔버 연결부는 다단 구조로 결합된 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 제1항, 제3항 및 제4항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 게이트를 통하여 기판을 반입하거나 반출하는 반송로봇을 구비하는 반송챔버를 더 포함하고,
    상기 게이트 장치는 상기 공정챔버와 반송챔버 사이에 구비되는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  11. 삭제
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