KR101410076B1 - 진공 배기 장치 및 진공 처리 장치 및 진공 배기 방법 - Google Patents

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Abstract

제 1 진공 펌프 (53) 에 문제가 발생한 경우, 제어 수단 (66) 에 의해 구획 밸브 (58), 개폐 밸브 (59), 제 1 입구 개폐 밸브 (61) 및 제 2 입구 개폐 밸브 (62) 를 개폐 제어함으로써, 제 1 진공 처리실 (51) 의 진공 상태를 제 2 진공 펌프 (55a) 로 유지함과 함께, 제 2 진공 처리실 (52) 의 진공 상태를 제 2 진공 펌프 (55b) 로 유지한다.

Description

진공 배기 장치 및 진공 처리 장치 및 진공 배기 방법{EVACUATION DEVICE, VACUUM PROCESSING DEVICE, AND EVACUATION METHOD}
본 발명은, 처리실을 진공 상태로 배기하는 진공 배기 장치 및 진공 배기 방법에 관한 것이다.
또, 본 발명은, 진공 배기 장치가 접속된 진공 처리 장치에 관한 것이다.
액정 디스플레이로 대표되는 플랫 패널 디스플레이의 제조 과정에서는, 진공 분위기의 기판 처리실 (처리실) 에서 배선용 금속막의 성막 처리 등의 소정의 처리가 유리 기판에 실시되고 있다. 기판 처리 장치에는, 유리 기판을 대기 상태와 진공 상태로 전환하여 반송하는 로드 로크실 (처리실) 이나, 복수의 처리실이 구비되고, 로드 로크실 및 복수의 처리실은 진공 펌프에 의해 배기되어 진공 환경이 만들어지고 있다 (예를 들어, 특허문헌 1 참조).
반도체의 제조 프로세스의 복합화에 수반하여, 복수의 처리실을 독립시킨 상태에서 처리실을 진공 배기하는 진공 처리 장치가 설비의 주류를 차지하게 되었다. 이 때문에, 처리실마다 원하는 진공 상태를 얻기 위해, 예를 들어, 로드 로크실에 대해 복수 대의 진공 펌프를 병렬로 접속하여, 복수 대의 진공 펌프에 의해 진공 배기함과 함께, 복수의 처리실에 진공 배기 수단 (예를 들어, 터보 분자 펌프) 을 각각 구비하고, 각각의 진공 배기 수단에 보조의 진공 펌프를 접속하여 진공 배기하는 진공 배기 장치가 사용되고 있다.
상기 서술한 진공 처리 장치에서는, 예를 들어, 복수의 처리실에 형성된 진공 배기 수단에 대해 각각 접속되는 보조의 진공 펌프에 문제가 발생한 경우, 복수의 처리실을 배기하는 것이 곤란해져 처리 장치에서의 제조 프로세스에 지장을 초래할 우려가 있었다. 또, 보조의 진공 펌프에 문제가 발생한 경우, 진공 펌프를 교환하기 위한 작업 시간이나, 배기를 일단 정지시켜 진공 펌프를 교환한 후에 원하는 진공 상태까지 배기를 실시하는 시간이 필요해져, 장시간에 걸쳐 제조 프로세스를 모두 정지시키게 되고 만다.
이와 같이, 복수의 처리실을 독립시킨 상태에서 처리실을 진공 배기하는 진공 배기 장치를 구비한 진공 처리 장치에서는, 1 대의 진공 펌프에 고장 등의 문제가 발생한 경우, 제조 프로세스를 모두 정지시키게 되기 때문에, 진공 처리 장치의 가동률이 저하될 우려가 있는 것이 현 상황이다.
일본 공개특허공보 2007-73599호
본 발명은 상기 상황을 감안하여 이루어진 것으로, 1 대의 진공 펌프에 문제가 발생한 경우라 하더라도, 다른 처리에 영향을 주지 않고 진공 배기를 계속시킬 수 있는 진공 배기 장치 및 진공 배기 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또, 본 발명은 상기 상황을 감안하여 이루어진 것으로서, 1 대의 진공 펌프에 문제가 발생한 경우라 하더라도, 다른 처리에 영향을 주지 않고 진공 배기를 계속시킬 수 있어, 가동률을 저하시키는 경우가 없는 진공 처리 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 청구항 1 에 관련된 본 발명의 진공 배기 장치는, 제 1 처리실에 접속되어 상기 제 1 처리실을 소정의 진공 상태로 하는 제 1 진공 펌프와, 제 2 처리실에 대해 1 개의 입구 집합 배관에 의해 병렬로 접속되어 상기 제 2 처리실을 소정의 진공 상태로 하는 복수의 제 2 진공 펌프와, 상기 제 1 진공 펌프의 입구 배관으로부터 연장되어 상기 입구 집합 배관에 접속되는 연결 배관과, 상기 제 1 처리실 및 상기 제 1 진공 펌프를 연통시키는 유로 혹은 상기 제 1 처리실 및 상기 제 2 진공 펌프 중 1 대를 연통시키는 유로 중 어느 것을 선택하는 유로 선택 수단과, 상기 제 1 진공 펌프의 이상을 도출하는 이상 도출 수단과, 상기 이상 도출 수단에 의해 상기 제 1 진공 펌프의 이상이 도출되었을 때에, 상기 유로 선택 수단에 의해 상기 제 1 처리실 및 상기 복수의 제 2 진공 펌프 중 1 대를 연통시키는 유로를 선택하여 상기 제 1 처리실의 소정의 진공 상태를 유지하는 제어 수단을 구비한 것을 특징으로 한다.
청구항 1 에 관련된 본 발명에서는, 이상 도출 수단에 의해 제 1 진공 펌프에 문제가 발생한 것이 인식되었을 때에, 복수의 제 2 진공 펌프 중 1 대에 의해 제 1 처리실의 소정의 진공 상태를 유지하고, 제 2 처리실의 진공 유지에 영향이 미치지 않는 상태에서 제 1 처리실의 소정의 진공 상태를 유지한다. 이 때문에, 1 대의 진공 펌프 (제 1 진공 펌프) 에 문제가 발생한 경우라 하더라도, 다른 처리에 영향을 주지 않고 진공 배기를 계속시킬 수 있는 진공 배기 장치가 된다.
그리고, 청구항 2 에 관련된 본 발명의 진공 배기 장치는, 청구항 1 에 기재된 진공 배기 장치에 있어서, 상기 유로 선택 수단은, 상기 복수의 제 2 진공 펌프의 1 대의 입구 배관의 상기 연결 배관측 부위의 상기 입구 집합 배관을 구획하는 구획 밸브와, 상기 연결 배관의 유로를 개폐하는 개폐 밸브와, 상기 연결 배관이 접속되는 부위의 후류측의 상기 제 1 진공 펌프의 입구 배관의 유로를 개폐하는 제 1 입구 개폐 밸브와, 상기 입구 집합 배관의 후류측에 있어서의 상기 복수의 제 2 진공 펌프의 1 대의 입구 배관을 개폐하는 제 2 입구 개폐 밸브를 구비하고, 상기 제어 수단은, 상기 이상 도출 수단에 의해 상기 제 1 진공 펌프의 이상이 도출되었을 때에, 상기 구획 밸브에 의해 상기 입구 집합 배관과 상기 복수의 제 2 진공 펌프의 1 대의 입구 배관 사이의 유로를 닫음과 함께, 상기 제 1 입구 개폐 밸브에 의해 상기 제 1 진공 펌프의 입구 배관의 유로를 닫는 한편, 상기 개폐 밸브에 의해 상기 연결 배관의 유로를 엶과 함께, 상기 제 2 입구 개폐 밸브에 의해 상기 복수의 제 2 진공 펌프의 1 대의 입구 배관의 유로를 열어, 상기 복수의 제 2 진공 펌프 중 1 대를 상기 제 1 처리실에 접속하여 상기 제 1 처리실의 소정의 진공 상태를 유지하는 것을 특징으로 한다.
청구항 2 에 관련된 본 발명에서는, 구획 밸브, 개폐 밸브, 제 1 입구 개폐 밸브 및 제 2 입구 개폐 밸브를 제어 수단으로 통합적으로 제어함으로써, 밸브체의 조작에 의해 제 1 처리실을 소정의 진공 상태로 유지할 수 있다.
또, 청구항 3 에 관련된 본 발명의 진공 배기 장치는, 청구항 1 또는 청구항 2 에 기재된 진공 배기 장치에 있어서, 상기 제 1 처리실은 복수의 처리실로 구성되고, 상기 처리실에는 배기 펌프가 각각 구비되고, 상기 제 1 진공 펌프는 상기 각각의 배기 펌프에 접속되어 상기 배기 펌프의 보조로서 운전되는 것을 특징으로 한다.
청구항 3 에 관련된 본 발명에서는, 제 1 처리실을 각각 배기하는 배기 펌프에 접속되는 제 1 진공 펌프에 문제가 발생한 경우라 하더라도, 배기 펌프의 보조의 운전을 계속할 수 있다.
또, 청구항 4 에 관련된 본 발명의 진공 배기 장치는, 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 기재된 진공 배기 장치에 있어서, 상기 이상 도출 수단은 상기 제 1 진공 펌프의 상류측 유로의 진공 정도를 계측하는 압력 계측 수단인 것을 특징으로 한다.
청구항 4 에 관련된 본 발명에서는, 압력 계측 수단에 의해 제 1 진공 펌프의 상류측 유로의 진공 정도를 계측하기 때문에, 제 1 진공 펌프의 이상을 확실하게 파악할 수 있다.
또, 청구항 5 에 관련된 본 발명의 진공 배기 장치는, 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 기재된 진공 배기 장치에 있어서, 상기 제 2 진공 펌프의 출구측이 연통되는 출구 집합관과, 적어도 1 대의 상기 제 2 진공 펌프의 입구 배관과 상기 출구 집합관을 접속시키는 보조 배관과, 적어도 1 대의 상기 제 2 진공 펌프의 상기 입구 배관의 유로를, 상기 입구 집합관측 혹은 상기 보조 배관측으로 전환하는 전환 수단을 구비한 것을 특징으로 한다.
청구항 5 에 관련된 본 발명에서는, 기존의 진공압 상태를 유지하는 운전을 실시하는 경우, 전환 수단에 의해, 적어도 1 대의 제 2 진공 펌프의 입구 배관을 출구 집합관측에 연통시키고, 적어도 1 대의 제 2 진공 펌프에 의해 다른 제 2 진공 펌프의 최종단(段)의 용적부의 배기를 실시하여, 다른 제 2 진공 펌프에 의한 기체의 이송에 따른 부하를 제로에 근사시켜, 보조 펌프를 사용하지 않고 복수 대의 제 2 진공 펌프의 소비 전력을 억제할 수 있게 된다.
상기 목적을 달성하기 위한 청구항 6 에 관련된 본 발명의 진공 처리 장치는, 청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 기재된 상기 제 1 처리실이, 기판이 반입되어 소정의 처리가 행해지는 기판 처리실인 것을 특징으로 한다.
청구항 6 에 관련된 본 발명에서는, 1 대의 진공 펌프 (제 1 진공 펌프) 에 문제가 발생한 경우라 하더라도, 다른 처리에 영향을 주지 않고 진공 배기를 계속시킬 수 있는 진공 배기 장치를 구비한 진공 처리 장치로 할 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 청구항 7 에 관련된 본 발명의 진공 배기 방법은, 제 1 진공 펌프에 의해 제 1 처리실을 소정의 진공 상태로 함과 함께, 병렬로 배치된 복수의 제 2 진공 펌프에 의해 제 2 처리실을 소정의 진공 상태로 할 때에, 상기 제 1 진공 펌프에 이상이 발생한 경우에 상기 복수의 제 2 진공 펌프 중 1 대를 상기 제 1 처리실에 접속하여 상기 제 1 처리실의 진공 상태를 유지하는 것을 특징으로 한다.
청구항 7 에 관련된 본 발명에서는, 1 대의 진공 펌프 (제 1 진공 펌프) 에 문제가 발생한 경우라 하더라도, 다른 처리에 영향을 주지 않고 진공 배기를 계속시킬 수 있다.
본 발명의 진공 배기 장치 및 진공 배기 방법은, 1 대의 진공 펌프 (제 1 진공 펌프) 에 문제가 발생한 경우라 하더라도, 다른 처리에 영향을 주지 않고 진공 배기를 계속시킬 수 있게 된다.
또, 본 발명의 진공 처리 장치는, 1 대의 진공 펌프 (제 1 진공 펌프) 에 문제가 발생한 경우라 하더라도, 다른 처리에 영향을 주지 않고 진공 배기를 계속시켜, 가동률의 저하를 없앨 수 있게 된다.
도 1 은 본 발명의 진공 처리 장치의 개념 계통도이다.
도 2 는 본 발명의 제 1 실시예에 관련된 진공 처리 장치의 개략 계통도이다.
도 3 은 본 발명의 제 2 실시예에 관련된 진공 처리 장치의 개략 계통도이다.
도 1 에는 본 발명의 진공 배기 장치를 구비한 진공 처리 장치의 개념을 설명하는 계통을 나타내고 있다.
본 발명의 진공 처리 장치는, 예를 들어, 유리 기판의 처리를 실시하는 제 1 진공 처리실 (51) 및 제 2 진공 처리실 (52) 을 구비하고 있다. 제 1 진공 처리실 (51) 에는 제 1 진공 펌프 (53) 가 접속되고, 제 1 진공 펌프 (53) 에 의해 제 1 진공 처리실 (51) 의 내부가 배기되어 제 1 진공 처리실 (51) 이 소정의 진공 상태가 된다. 제 2 진공 처리실 (52) 에 대해 1 개의 입구 집합 배관 (54) 이 구비되고, 입구 집합 배관 (54) 에는 제 2 진공 펌프 (55a) 및 제 2 진공 펌프 (55b) 가 병렬로 접속되어 있다. 2 대의 제 2 진공 펌프 (55) 에 의해 제 2 진공 처리실 (52) 의 내부가 배기되어, 소정의 제 2 진공 처리실 (52) 이 소정의 진공 상태가 된다.
제 1 진공 펌프 (53) 의 입구 배관 (60) 으로부터 연장되어 연결 배관 (57) 이 구비되고, 연결 배관 (57) 은 제 2 진공 펌프 (55) 중 1 대 (도면 중 좌측) 인 제 2 진공 펌프 (55a) 의 입구 배관 (56a) 에 접속되어 있다. 연결 배관 (57) 의 반대측에 있어서의 입구 집합 배관 (54) 에는 구획 밸브 (58) 가 형성되어, 구획 밸브 (58) 에 의해 제 2 진공 펌프 (55a) 의 연결 배관 (57) 측 부위의 입구 집합 배관 (54) 이 구획되도록 되어 있다.
또, 연결 배관 (57) 에는 개폐 밸브 (59) 가 형성되어, 개폐 밸브 (59) 에 의해 연결 배관 (57) 의 유로가 개폐된다. 연결 배관 (57) 이 접속되는 부위의 후류측의 제 1 진공 펌프 (53) 의 입구 배관 (60) 에는 제 1 입구 개폐 밸브 (61) 가 형성되어, 제 1 입구 개폐 밸브 (61) 에 의해 입구 배관 (60) 이 개폐된다. 또한, 입구 집합 배관 (54) 의 후류측에 있어서의 제 2 진공 펌프 (55a) 의 입구 배관 (56a) 에는 제 2 입구 개폐 밸브 (62) 가 형성되어, 제 2 입구 개폐 밸브 (62) 에 의해 입구 배관 (56a) 이 개폐된다.
제 1 진공 펌프 (53) 의 입구 배관 (60) 의 전류측에는 압력 계측 수단 (이상 도출 수단) 으로서 압력 검출 수단 (65) 이 구비되고, 압력 검출 수단 (65) 에 의해 입구 배관 (60) 의 진공 정도가 검출되어, 제 1 진공 펌프 (53) 의 이상 유무가 도출된다. 압력 검출 수단 (65) 의 검출 정보는 제어 수단 (66) 에 입력되고, 제어 수단 (66) 은 제 1 진공 펌프 (53) 의 이상 유무에 따라, 구획 밸브 (58), 개폐 밸브 (59), 제 1 입구 개폐 밸브 (61) 및 제 2 입구 개폐 밸브 (62) 의 개폐를 제어한다.
또한, 이상 도출 수단으로는, 제 1 진공 펌프 (53) 의 구동 상태 (회전 상태 등) 를 검출하여 제 1 진공 펌프 (53) 의 이상을 직접 도출하는 것도 가능하다.
통상시에는, 구획 밸브 (58), 제 1 입구 개폐 밸브 (61) 및 제 2 입구 개폐 밸브 (62) 가 개방 상태가 됨과 함께, 개폐 밸브 (59) 가 폐쇄 상태가 된다. 이 상태에서, 제 1 진공 펌프 (53) 에 의해 제 1 진공 처리실 (51) 이 소정의 진공 상태로 유지되고, 2 대의 제 2 진공 펌프 (55) 에 의해 제 2 진공 처리실 (52) 이 소정의 진공 상태가 된다.
압력 검출 수단 (65) 에 의해 제 1 진공 펌프 (53) 에 문제가 발생한 것이 검출된 경우, 즉, 제 1 진공 펌프 (53) 의 이상이 도출되었을 때에는, 제어 수단 (66) 에 의해, 구획 밸브 (58) 및 제 1 입구 개폐 밸브 (61) 를 폐쇄 상태로 하고, 개폐 밸브 (59) 및 제 2 입구 개폐 밸브 (62) 를 개방 상태로 한다. 이 상태에서, 입구 집합 배관 (54) 과 제 2 진공 펌프 (55a) 의 입구 배관 (56a) 사이의 유로가 닫힘과 함께, 제 1 진공 펌프 (53) 의 입구 배관 (60) 의 유로가 닫힌다. 동시에, 연결 배관 (57) 의 유로가 열림과 함께, 제 2 진공 펌프 (55a) 의 입구 배관 (56a) 의 유로가 열린다.
이로써, 제 2 진공 펌프 (55a) 가 제 1 진공 처리실 (51) 에 접속되어 제 1 진공 처리실 (51) 의 진공 상태가 유지됨과 동시에, 제 2 진공 펌프 (55b) 가 제 2 진공 처리실 (52) 에 접속된 상태가 유지되어 제 2 진공 처리실 (52) 의 진공 상태가 유지된다. 따라서, 제 1 진공 펌프 (53) 에 문제가 발생한 경우라 하더라도, 제어 수단 (66) 에 의해 밸브체를 자동으로 개폐함으로써, 제 2 진공 처리실 (52) 에 영향을 주지 않고 제 1 진공 처리실 (51) 의 진공 상태를 유지할 수 있게 된다.
제 1 진공 처리실 (51) 의 진공 상태를 제 2 진공 펌프 (55a) 로 유지하고 있는 상태에서, 제 1 진공 펌프 (53) 를 교환하고, 제어 수단 (66) 에 의해 밸브체를 자동으로 개폐함으로써, 통상적인 운전 상태, 즉, 제 1 진공 펌프 (53) 에 의해 제 1 진공 처리실 (51) 이 소정의 진공 상태로 유지됨과 함께, 2 대의 제 2 진공 펌프 (55) 에 의해 제 2 진공 처리실 (52) 이 소정의 진공 상태가 되는 운전 상태로 복귀시킬 수 있다.
이 때문에, 제 1 진공 펌프 (53) 에 문제가 발생해도, 제 1 진공 처리실 (51) 의 배기를 계속해서 진공 처리 장치의 제조 프로세스에 지장을 초래하는 경우가 없어, 제 1 진공 펌프 (53) 를 교환하기 위한 작업 시간이나, 배기를 일단 정지시켜 제 1 진공 펌프 (53) 를 교환한 후에 원하는 진공 상태까지 배기를 실시하는 시간이 필요치 않게 되어, 장시간에 걸쳐 제조 프로세스를 모두 정지시킬 필요가 없다. 이 결과, 진공 처리 장치의 가동률의 저하를 억제하여 제조 프로세스에 대한 영향을 최소한으로 할 수 있게 된다.
도 2, 도 3 에 기초하여 본 발명의 진공 배기 장치를 구비한 진공 처리 장치를 구체적으로 설명한다.
이하에 나타낸 실시예는, 진공 처리 장치로서, 대형의 유리 기판에 처리를 실시하는, 가열 장치, 플라스마 CVD 장치, 스퍼터링 장치, 드라이 에칭 장치 등의 처리실 (제 1 처리실) 이 직렬로 나열되어, 일방 단부 (端部) 의 처리실 (로드 로크실：제 2 처리실) 로부터 기판을 반입ㆍ반출하는 인라인식의 종형 (縱型) 처리 장치를 예로 들어 설명되어 있다.
그리고, 로드 로크실에 복수의 제 2 진공 펌프가 병렬로 접속되고, 제 2 진공 펌프의 구동에 의해 로드 로크실의 내부가 소정의 진공 상태가 된다. 또, 제 1 처리실로서의 복수의 진공 처리실에는 진공 배기 수단 (예를 들어, 터보 분자 펌프) 이 각각 구비되고, 각각의 진공 배기 수단에 보조의 진공 펌프 (제 1 진공 펌프) 가 접속되어 복수의 진공 처리실이 진공 배기되도록 되어 있다.
도 2 에는 본 발명의 제 1 실시예에 관련된 진공 배기 장치를 구비한 진공 처리 장치의 전체 구성을 설명하는 개략 계통, 도 3 에는 본 발명의 제 2 실시예에 관련된 진공 배기 장치를 구비한 진공 처리 장치의 전체 구성을 설명하는 개략 계통이 도시되어 있다.
또한, 도 1 에 나타낸 부재와 동일 부재에는 동일 부호가 붙여져 있다. 또, 제 1 실시예 및 제 2 실시예의 부재에 관하여 동일 부재에는 동일 부호를 붙여, 중복되는 설명은 생략되어 있다.
본 발명을 적용하는 진공 처리 장치로서는, 실시예에서 나타낸 인라인식의 종형 처리 장치에 한정되지 않고, 중앙부에 기판 반송 공통실을 구비하고, 기판 공급실 주변에 복수의 기판 처리실을 구비한 진공 처리 장치를 적용하는 것도 가능하다.
도 2 에 기초하여 제 1 실시예를 설명한다.
도시된 진공 처리 장치 (1) 는, 대략 수직으로 유지된 대형의 유리 기판 (기판：예를 들어, 플랫 패널 디스플레이) 에 대해 처리를 실시하는 종형 처리 장치로, 제 2 처리실로서의 로드 로크실 (2), 및 제 1 처리실로서의 가열실 (3), 제 1 진공 처리실 (4), 제 2 진공 처리실 (5), 제 3 진공 처리실 (6) 및 제 4 진공 처리실 (7) 이 순서대로 접속되어 구성되는 인라인식의 것이다. 진공 처리 장치 (1) 의 내부에는, 기판을 반송하기 위한 왕로 및 복로가 로드 로크실 (2) 에서부터 제 4 진공 처리실 (7) 까지 형성되어 있다.
로드 로크실 (2) 에 반입된 기판은, 로드 로크실 (2) 에서 진공 상태로 유지된 후, 가열실 (3) 에서 가열되어, 제 1 진공 처리실 (4) 에서부터 제 4 진공 처리실 (7) 까지 순차적으로 반송되고, 경로가 반전되어 제 4 진공 처리실 (7) 로부터 제 1 진공 처리실 (4), 가열실 (3) 을 통과하여 로드 로크실 (2) 로 되돌려져 반출된다.
로드 로크실 (2) 에는 진공 배기 장치 (11) 가 접속되어, 진공 배기 장치 (11) 에 의해 로드 로크실 (2) 의 내부가 소정의 진공 상태가 된다. 진공 배기 장치 (11) 에는 복수 대 (도시예에서는 11 대) 의 제 2 진공 펌프 (12) (도 1 에서는 55) 가 병렬로 구비되고, 배기 속도가 소정 속도로 유지되고 있다.
로드 로크실 (2) 에는 진공 배관 (13) 의 일단 (一端) 이 접속되고, 진공 배관 (13) 의 타단 (他端) 은 입구 집합 배관 (14) 에 접속되어 있다. 11 대의 제 2 진공 펌프 (12) 의 입구측에는 입구 배관 (15) 이 각각 접속되고, 입구 배관 (15) 은 입구 집합 배관 (14) 에 접속되어 있다. 상세한 내용은 후술하지만, 단부 (도면 우측 단부) 의 제 2 진공 펌프 (12S) (제 2 진공 펌프 (12) 중 1 대) 의 입구 배관 (56) 에는 제 2 입구 개폐 밸브 (62) 가 구비되어 있다.
요컨대, 11 대의 제 2 진공 펌프 (12) 는, 각각의 입구 배관 (15) (후술하는 입구 배관 (56)), 1 개의 입구 집합 배관 (14) 및 진공 배관 (13) 에 의해, 로드 로크실 (2) 에 대해 병렬로 접속되어 있다.
11 대의 제 2 진공 펌프 (12) 는, 예를 들어, 용적 이송형의 드라이 펌프로, 최종단의 용적부 (용적실) 에는 소음기 (16) 를 구비한 배기계 (17) 가 접속되어 있다. 11 대의 제 2 진공 펌프 (12) 를 일제히 구동시킴으로써, 각 제 2 진공 펌프 (12) 에서는, 입구측으로부터의 유체가 순차적으로 용적실을 이송하여 배기측으로 이송되어, 최종단의 용적실로부터 배기계 (17) 로 배기된다. 이로써, 로드 로크실 (2) 을 원하는 진공 상태로 할 수 있다.
한편, 가열실 (3), 제 1 진공 처리실 (4), 제 2 진공 처리실 (5), 제 3 진공 처리실 (6) 및 제 4 진공 처리실 (7) 에는, 각각 배기 펌프 (터보 분자 펌프) (3a, 4a, 5a, 6a, 7a) 가 구비되어, 배기 펌프 (3a, 4a, 5a, 6a, 7a) 에 의해 가열실 (3), 제 1 진공 처리실 (4), 제 2 진공 처리실 (5), 제 3 진공 처리실 (6) 및 제 4 진공 처리실 (7) 이 진공 상태로 배기된다.
배기 펌프 (3a, 4a, 5a, 6a, 7a) 에는, 진공 배관 (40) 을 통해 1 대의 제 1 진공 펌프 (41) (도 1 에서는 53) 의 입구 배관 (60) 에 접속되어 있다. 제 1 진공 펌프 (41) 의 입구 배관 (60) 에는 제 1 입구 개폐 밸브 (61) 가 구비되어, 제 1 입구 개폐 밸브 (61) 를 열어 1 대의 제 1 진공 펌프 (41) 를 구동시킴으로써, 제 1 진공 펌프 (41) 가 배기 펌프 (3a, 4a, 5a, 6a, 7a) 의 보조로서 운전된다. 제 1 진공 펌프 (41) 를 구동시킴으로써, 가열실 (3), 제 1 진공 처리실 (4), 제 2 진공 처리실 (5), 제 3 진공 처리실 (6) 및 제 4 진공 처리실 (7) 의 내부가 소정의 진공 상태가 되어, 공정 처리에 필요한 진공 분위기가 된다.
제 1 진공 펌프 (41) 는, 예를 들어, 용적 이송형의 드라이 펌프로, 최종단의 용적부 (용적실) 에는 소음기 (16) 를 구비한 배기계 (17) 가 접속되어 있다.
제 1 처리실인 가열실 (3), 제 1 진공 처리실 (4), 제 2 진공 처리실 (5), 제 3 진공 처리실 (6) 및 제 4 진공 처리실 (7) 은 제 1 진공 펌프 (41) 에 접속되고, 제 2 처리실인 로드 로크실 (2) 은 입구 집합 배관 (14) 을 통해 11 대의 제 2 진공 펌프 (12) 에 접속되어 있다. 그리고, 제 1 처리실 및 제 1 진공 펌프 (41) 를 연통시키는 유로와, 제 1 처리실 및 제 2 진공 펌프 (12S) (제 2 진공 펌프 (12) 중 1 대) 를 연통시키는 유로가 구비되고, 선택 수단 (50) (상세한 내용은 후술한다) 에 의해 어느 유로가 선택된다.
제 1 진공 펌프 (41) 의 입구 배관 (60) 의 전류측의 진공 배관 (40) 에는 압력 계측 수단 (이상 도출 수단) 으로서 압력 검출 수단 (65) 이 구비되고, 압력 검출 수단 (65) 에 의해 입구 배관 (60) 의 진공 정도가 검출되어, 제 1 진공 펌프 (41) 의 이상 유무가 도출된다. 압력 검출 수단 (65) 의 검출 정보는 제어 수단 (66) 에 입력되고, 제어 수단 (66) 은 제 1 진공 펌프 (41) 의 이상 유무에 따라 선택 수단 (50) 에 의해 유로를 전환한다.
즉, 제 1 진공 펌프 (41) 의 이상이 검출된 경우, 제어 수단 (66) 에 의해 제 1 처리실 및 제 2 진공 펌프 (12S) (제 2 진공 펌프 (12) 중 1 대) 를 연통시키는 유로가 선택되고, 제 2 진공 펌프 (12S) 에 의해 배기 펌프 (3a, 4a, 5a, 6a, 7a) 의 보조로서의 운전이 계속된다.
선택 수단 (50) 을 구체적으로 설명한다.
제 1 진공 펌프 (41) 의 입구 배관 (60) 으로부터 연장되어 연결 배관 (57) 이 구비되고, 연결 배관 (57) 은 제 2 진공 펌프 (12S) 의 입구 배관 (56) 에 접속되어 있다. 연결 배관 (57) 의 반대측에 있어서의 입구 집합 배관 (14) 에는 구획 밸브 (58) 가 형성되어, 구획 밸브 (58) 에 의해 제 2 진공 펌프 (12S) 의 연결 배관 (57) 측 부위의 입구 집합 배관 (14) 이 구획되도록 되어 있다.
또, 연결 배관 (57) 에는 개폐 밸브 (59) 가 형성되어, 개폐 밸브 (59) 에 의해 연결 배관 (57) 의 유로가 개폐된다. 연결 배관 (57) 이 접속되는 부위의 후류측의 제 1 진공 펌프 (41) 의 입구 배관 (60) 에는 제 1 입구 개폐 밸브 (61) 가 형성되어, 제 1 입구 개폐 밸브 (61) 에 의해 입구 배관 (60) 이 개폐된다. 또한, 입구 집합 배관 (14) 의 후류측에 있어서의 제 2 진공 펌프 (12S) 의 입구 배관 (56) 에는 제 2 입구 개폐 밸브 (62) 가 형성되어, 제 2 입구 개폐 밸브 (62) 에 의해 입구 배관 (56) 이 개폐된다.
압력 검출 수단 (65) 의 검출 정보는 제어 수단 (66) 에 입력되고, 제어 수단 (66) 은 제 1 진공 펌프 (41) 의 이상 유무에 따라, 구획 밸브 (58), 개폐 밸브 (59), 제 1 입구 개폐 밸브 (61) 및 제 2 입구 개폐 밸브 (62) 의 개폐를 제어한다.
통상시에는, 11 대의 제 2 진공 펌프 (12) 를 구동시킴으로써, 진공 배관 (13), 입구 집합 배관 (14) 및 각각의 입구 배관 (15) (후술하는 입구 배관 (56) 을 포함한다) 을 통해 로드 로크실 (2) 이 배기되어, 로드 로크실 (2) 이 소정의 진공 상태의 분위기가 되는 운전이나, 기존의 진공 상태를 유지하는 운전 (대기 운전) 이 실시된다.
그리고, 구획 밸브 (58), 제 1 입구 개폐 밸브 (61) 및 제 2 입구 개폐 밸브 (62) 가 개방 상태가 됨과 함께, 개폐 밸브 (59) 가 폐쇄 상태가 된다. 이 상태에서, 제 1 진공 펌프 (41) 를 구동시킴으로써, 제 1 진공 펌프 (41) 가 배기 펌프 (3a, 4a, 5a, 6a, 7a) 의 보조로서 운전된다. 이로써, 가열실 (3), 제 1 진공 처리실 (4), 제 2 진공 처리실 (5), 제 3 진공 처리실 (6) 및 제 4 진공 처리실 (7) 의 내부가 소정의 진공 상태가 되어, 공정 처리에 필요한 진공 분위기가 된다.
압력 검출 수단 (65) 에 의해 제 1 진공 펌프 (41) 에 문제가 발생한 것이 검출된 경우에는, 즉, 제 1 진공 펌프 (41) 의 이상이 도출되었을 때에는, 제어 수단 (66) 의 지령에 의해, 구획 밸브 (58) 및 제 1 입구 개폐 밸브 (61) 를 폐쇄 상태로 하고, 개폐 밸브 (59) 및 제 2 입구 개폐 밸브 (62) 를 개방 상태로 한다. 이 상태에서, 입구 집합 배관 (14) 과 제 2 진공 펌프 (12S) 의 입구 배관 (56) 사이의 유로가 닫힘과 함께, 제 1 진공 펌프 (41) 의 입구 배관 (60) 의 유로가 닫힌다. 동시에, 연결 배관 (57) 의 유로가 열림과 함께, 제 2 진공 펌프 (12S) 의 입구 배관 (56) 의 유로가 열린다.
이로써, 제 2 진공 펌프 (12S) 가 배기 펌프 (3a, 4a, 5a, 6a, 7a) 에 접속되어, 가열실 (3), 제 1 진공 처리실 (4), 제 2 진공 처리실 (5), 제 3 진공 처리실 (6) 및 제 4 진공 처리실 (7) 의 진공 상태가 유지된다. 동시에, 로드 로크실 (2) 과 나머지 제 2 진공 펌프 (12) 의 입구 배관 (15) 의 접속이 입구 집합 배관 (14) 에 의해 계속되어, 로드 로크실 (2) 의 운전 상태가 유지된다.
따라서, 제 1 진공 펌프 (41) 에 문제가 발생한 경우라 하더라도, 제어 수단 (66) 에 의해, 구획 밸브 (58), 개폐 밸브 (59), 제 1 입구 개폐 밸브 (61) 및 제 2 입구 개폐 밸브 (62) 를 자동으로 개폐함으로써, 로드 로크실 (2) 의 운전 상태에 영향을 주지 않고 가열실 (3), 제 1 진공 처리실 (4), 제 2 진공 처리실 (5), 제 3 진공 처리실 (6) 및 제 4 진공 처리실 (7) 의 진공 상태를 유지할 수 있다.
제 2 진공 펌프 (12S) 에 의해 가열실 (3), 제 1 진공 처리실 (4), 제 2 진공 처리실 (5), 제 3 진공 처리실 (6) 및 제 4 진공 처리실 (7) 의 진공 상태를 유지하고 있는 상태에서, 제 1 진공 펌프 (41) 를 교환하고, 제어 수단 (66) 에 의해 구획 밸브 (58), 개폐 밸브 (59), 제 1 입구 개폐 밸브 (61) 및 제 2 입구 개폐 밸브 (62) 를 자동으로 개폐함으로써, 통상적인 운전 상태로 복귀시킬 수 있다. 즉, 제 1 진공 펌프 (41) 에 의해 가열실 (3), 제 1 진공 처리실 (4), 제 2 진공 처리실 (5), 제 3 진공 처리실 (6) 및 제 4 진공 처리실 (7) 이 소정의 진공 상태로 유지됨과 함께, 11 대의 제 2 진공 펌프 (12) 에 의해 로드 로크실 (2) 이 소정의 진공 상태가 되는 운전 상태로 복귀시킬 수 있다.
이 때문에, 제 1 진공 펌프 (41) 에 문제가 발생해도, 가열실 (3), 제 1 진공 처리실 (4), 제 2 진공 처리실 (5), 제 3 진공 처리실 (6) 및 제 4 진공 처리실 (7) 의 배기를 계속해서 진공 처리 장치의 제조 프로세스에 지장을 초래하는 경우가 없어, 제 1 진공 펌프 (41) 를 교환하기 위한 작업 시간이나, 배기를 일단 정지시켜 제 1 진공 펌프 (41) 를 교환한 후에 원하는 진공 상태까지 배기를 실시하는 시간이 필요치 않게 되어, 장시간에 걸쳐 제조 프로세스를 모두 정지시킬 필요가 없다. 이 결과, 진공 처리 장치의 가동률의 저하를 억제하여 제조 프로세스에 대한 영향을 최소한으로 할 수 있게 된다.
도 3 에 기초하여 제 2 실시예를 설명한다.
도시된 진공 처리 장치 (31) 의 진공 배기 장치 (32) 에서는, 제 2 진공 펌프 (12) 에 의해 로드 로크실 (2) 의 기존의 진공 상태를 유지하도록 운전 (대기 운전) 하는 경우, 및 제 1 진공 펌프 (41) 를 소정의 유지 회전으로 운전하는 경우, 1 대의 제 2 진공 펌프 (12a) (도면 중 좌측에서부터 6 번째) 에 의해 다른 제 2 진공 펌프 (12) 및 제 1 진공 펌프 (41) 의 최종단의 용적실의 배기를 실시하여 다른 제 2 진공 펌프 (12) 및 제 1 진공 펌프 (41) 의 최종단의 진공을 유지하고 있다. 다른 구성은, 도 2 에 나타낸 제 1 실시예와 동일하다.
이로써, 대기 운전시 (유지 회전에 의한 운전시) 에 있어서의 다른 제 2 진공 펌프 (12) 및 제 1 진공 펌프 (41) 의 동력은, 이론상 유체의 이송이 없기 때문에 기계 로스만이 되어, 보조 펌프 등을 사용하지 않고 제 2 진공 펌프 (12) 및 제 1 진공 펌프 (41) 의 소비 전력을 대폭 삭감할 수 있다.
1 대의 제 2 진공 펌프 (12a) 에 의해 다른 제 2 진공 펌프 (12) 및 제 1 진공 펌프 (41) 의 최종단의 진공을 유지하기 위한 구성을 설명한다.
제 2 진공 펌프 (12) (제 2 진공 펌프 (12a) 는 제외한다) 및 제 1 진공 펌프 (41) 의 최종단의 용적실 (배기측) 에는 배기 배관 (18) 의 일단이 각각 접속되고, 배기 배관 (18) 의 타단이 접속되는 배기 집합 배관 (19) 이 구비되어 있다. 한편, 제 2 진공 펌프 (12) (제 2 진공 펌프 (12a) 를 포함한다) 의 입구 배관 (15) 에는 개폐 밸브 (21) 가 각각 형성되고, 제 2 진공 펌프 (12a) 의 개폐 밸브 (21) 가 배기 조정 밸브 (21a) 가 되고 있다. 배기 조정 밸브 (21a) 의 제 2 진공 펌프 (12a) 측과 배기 집합 배관 (19) 에 걸쳐 보조 배관 (22) 이 형성되고, 보조 배관 (22) 에는 보조 배기 밸브 (23) 가 형성되어 있다 (전환 수단).
배기 조정 밸브 (21a) (개폐 밸브 (21)) 가 개폐되는 동작에 연동하여, 보조 배기 밸브 (23) 가 폐개 동작된다. 요컨대, 배기 조정 밸브 (21a) (개폐 밸브 (21)) 가 열려 있는 경우에 보조 배기 밸브 (23) 가 닫혀, 모든 제 2 진공 펌프 (12) 의 구동에 의해 로드 로크실 (2) 이 소정의 진공 상태가 됨과 함께, 제 1 진공 펌프 (41) 의 구동에 의해 가열실 (3), 제 1 진공 처리실 (4), 제 2 진공 처리실 (5), 제 3 진공 처리실 (6) 및 제 4 진공 처리실 (7) 이 소정의 진공 상태로 유지된다.
또, 대기 운전시에는, 배기 조정 밸브 (21a) (개폐 밸브 (21)) 가 닫힘과 함께 보조 배기 밸브 (23) 가 열려, 다른 제 2 진공 펌프 (12) 의 최종단의 용적실의 유체, 및 제 1 진공 펌프 (41) 의 유체가, 배기 배관 (18), 배기 집합 배관 (19) 및 보조 배관 (22) 을 통해 1 대의 제 2 진공 펌프 (12a) 에 의해 배기되어 진공 상태가 유지된다.
또, 입구 집합 배관 (14) 에는 압력 센서 (24) 가 형성되어, 압력 센서 (24) 의 검출 정보에 기초하여 배기 조정 밸브 (21a) (개폐 밸브 (21)) 의 개폐 동작 및 보조 배기 밸브 (23) 의 폐개 동작이 제어된다. 요컨대, 입구 집합 배관 (14) 의 실제 압력 (진공 정도：로드 로크실 (2) 의 진공 정도) 에 기초하여 감압 동작이 제어된다.
기판의 반송 행정시 등, 기존의 진공 상태를 유지하는 운전 (대기 운전) 을 실시하는 경우, 배기 조정 밸브 (21a) (개폐 밸브 (21)) 가 닫힘과 함께 보조 배기 밸브 (23) 가 열려, 1 대의 제 2 진공 펌프 (12a) 이외의 다른 제 2 진공 펌프 (12) 및 제 1 진공 펌프 (41) 의 최종단의 용적실의 유체가, 배기 배관 (18), 배기 집합 배관 (19) 및 보조 배관 (22) 을 통해 제 2 진공 펌프 (12a) 에 의해 배기되어 진공 상태가 유지된다.
이로써, 대기 운전시에 있어서의 다른 제 2 진공 펌프 (12) 의 최종단의 처리실은 대기에 개방되지 않아, 다른 제 2 진공 펌프 (12) 는, 최종단의 처리실을 대기로부터 진공까지 감압시키는 동력이 불필요해진다. 또, 제 1 진공 펌프 (41) 는, 감압에 수반되는 동력이 저감된다. 이 때문에, 제 2 진공 펌프 (12) 및 제 1 진공 펌프 (41) 의 동력은 이론상 유체의 이송이 없는 기계 로스만이 되어, 보조 펌프 등을 형성하지 않고 제 2 진공 펌프 (12) 및 제 1 진공 펌프 (41) 의 소비 전력을 대폭 억제할 수 있다.
따라서, 상기 서술한 진공 처리 장치 (31) 에서는, 제 1 진공 펌프 (41) 에 문제가 발생한 경우라 하더라도, 로드 로크실 (2) 의 운전 상태에 영향을 주지 않고 가열실 (3), 제 1 진공 처리실 (4), 제 2 진공 처리실 (5), 제 3 진공 처리실 (6) 및 제 4 진공 처리실 (7) 의 진공 상태를 유지할 수 있음과 함께, 제 2 진공 펌프 (12) 및 제 1 진공 펌프 (41) 의 소비 전력을 대폭 억제할 수 있다.
산업상 이용가능성
본 발명은, 처리실을 진공 상태로 배기하는 진공 배기 장치 및 진공 배기 방법의 산업 분야에서 이용할 수 있다.
또, 본 발명은, 진공 배기 장치가 접속된 진공 처리 장치의 산업 분야에서 이용할 수 있다.
1, 31 : 진공 처리 장치
2 : 로드 로크실
3 : 가열실
4 : 제 1 진공 처리실
5 : 제 2 진공 처리실
6 : 제 3 진공 처리실
7 : 제 4 진공 처리실
11, 32 : 진공 배기 장치
12, 12a, 55 : 제 2 진공 펌프
13 : 진공 배관
14, 54 : 입구 집합 배관
15, 56, 60 : 입구 배관
16 : 소음기
17 : 배기계
18 : 배기 배관
19 : 배기 집합 배관
21 : 개폐 밸브
21a : 배기 조정 밸브
22 : 보조 배관
23 : 보조 배기 밸브
24 : 압력 센서
40 : 진공 배관
41, 53 : 제 1 진공 펌프
50 : 선택 수단
51 : 제 1 진공 처리실
52 : 제 2 진공 처리실
57 : 연결 배관
58 : 구획 밸브
59 : 개폐 밸브
61 : 제 1 입구 개폐 밸브
62 : 제 2 입구 개폐 밸브
65 : 압력 검출 수단
66 : 제어 수단

Claims (7)

  1. 제 1 처리실에 접속되어 상기 제 1 처리실을 소정의 진공 상태로 하는 제 1 진공 펌프와,
    제 2 처리실에 대해 1 개의 입구 집합 배관에 의해 병렬로 접속되어 상기 제 2 처리실을 소정의 진공 상태로 하는 복수의 제 2 진공 펌프와,
    상기 제 1 진공 펌프의 입구 배관으로부터 연장되어 상기 입구 집합 배관에 접속되는 연결 배관과,
    상기 제 1 처리실 및 상기 제 1 진공 펌프를 연통시키는 유로 혹은 상기 제 1 처리실 및 상기 제 2 진공 펌프 중 1 대를 연통시키는 유로 중 어느 것을 선택하는 유로 선택 수단과,
    상기 제 1 진공 펌프의 이상을 도출하는 이상 도출 수단과,
    상기 이상 도출 수단에 의해 상기 제 1 진공 펌프의 이상이 도출되었을 때에, 상기 유로 선택 수단에 의해 상기 제 1 처리실 및 상기 복수의 제 2 진공 펌프 중 1 대를 연통시키는 유로를 선택하여 상기 제 1 처리실의 소정의 진공 상태를 유지하는 제어 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 진공 배기 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 유로 선택 수단은,
    상기 복수의 제 2 진공 펌프의 1 대의 입구 배관의 상기 연결 배관측 부위의 상기 입구 집합 배관을 구획하는 구획 밸브와,
    상기 연결 배관의 유로를 개폐하는 개폐 밸브와,
    상기 연결 배관이 접속되는 부위의 후류측의 상기 제 1 진공 펌프의 입구 배관의 유로를 개폐하는 제 1 입구 개폐 밸브와,
    상기 입구 집합 배관의 후류측에 있어서의 상기 복수의 제 2 진공 펌프의 1 대의 입구 배관을 개폐하는 제 2 입구 개폐 밸브를 구비하고,
    상기 제어 수단은,
    상기 이상 도출 수단에 의해 상기 제 1 진공 펌프의 이상이 도출되었을 때에, 상기 구획 밸브에 의해 상기 입구 집합 배관과 상기 복수의 제 2 진공 펌프의 1 대의 입구 배관 사이의 유로를 닫음과 함께, 상기 제 1 입구 개폐 밸브에 의해 상기 제 1 진공 펌프의 입구 배관의 유로를 닫는 한편, 상기 개폐 밸브에 의해 상기 연결 배관의 유로를 엶과 함께, 상기 제 2 입구 개폐 밸브에 의해 상기 복수의 제 2 진공 펌프의 1 대의 입구 배관의 유로를 열어, 상기 복수의 제 2 진공 펌프 중 1 대를 상기 제 1 처리실에 접속하여 상기 제 1 처리실의 소정의 진공 상태를 유지하는 것을 특징으로 하는 진공 배기 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 처리실은 복수의 처리실로 구성되고, 상기 처리실에는 배기 펌프가 각각 구비되고, 상기 제 1 진공 펌프는 상기 각각의 배기 펌프에 접속되어 상기 배기 펌프의 보조로서 운전되는 것을 특징으로 하는 진공 배기 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 이상 도출 수단은 상기 제 1 진공 펌프의 상류측 유로의 진공 정도를 계측하는 압력 계측 수단인 것을 특징으로 하는 진공 배기 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 진공 펌프의 출구측이 연통되는 출구 집합관과,
    적어도 1 대의 상기 제 2 진공 펌프의 입구 배관과 상기 출구 집합관을 접속시키는 보조 배관과,
    적어도 1 대의 상기 제 2 진공 펌프의 상기 입구 배관의 유로를, 상기 입구 집합관측 혹은 상기 보조 배관측으로 전환하는 전환 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 진공 배기 장치.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 기재된 상기 제 1 처리실이, 기판이 반입되어 소정의 처리가 행해지는 기판 처리실인 것을 특징으로 하는 진공 처리 장치.
  7. 제 1 진공 펌프에 의해 제 1 처리실을 소정의 진공 상태로 함과 함께, 병렬로 배치된 복수의 제 2 진공 펌프에 의해 제 2 처리실을 소정의 진공 상태로 할 때에, 상기 제 1 진공 펌프에 이상이 발생한 경우에 상기 복수의 제 2 진공 펌프 중 1 대를 상기 제 1 처리실에 접속하여 상기 제 1 처리실의 진공 상태를 유지하는 것을 특징으로 하는 진공 배기 방법.
KR1020137012065A 2010-12-22 2011-12-22 진공 배기 장치 및 진공 처리 장치 및 진공 배기 방법 KR101410076B1 (ko)

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