KR101543274B1 - 화학 증착 장비 및 그 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 지지벨트의 위치를 안정적으로 유지함으로써 공정 및 장치의 안정성을 확보할 수 있는 화학 증착 장비 및 그 제어방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 가요성 기판에 대한 증착공정이 이루어지는 공정챔버와; 상기 공정챔버 내부로 유입된 가요성 기판을 지지하는 지지벨트와; 상기 지지벨트부를 지지하는 지지롤러와;상기 지지벨트부의 옆에 마련되어 상기 지지벨트가 소정의 위치를 이탈하는지 여부를 감지하는 센서부와; 상기 지지롤러와 연결되어 상기 센서부의 감지 결과에 따라서 상기 지지롤러를 이동시켜 상기 지지벨트의 위치를 조절하는 위치조절장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 화학 증착 장비를 제공한다.

Description

화학 증착 장비 및 그 제어방법{A chemical vapor device and a control method thereof}

본 발명은 화학 증착 장비 및 그 제어 방법에 관한 것으로서, 상세하게는 기판을 지지하는 지지벨트의 위치 조절을 통하여 안정적인 증착 공정이 수행될 수 있는 화학 증착 장비 및 그 제어 방법과 관련된다.

화학증착장비는 공정챔버에 배치된 기판에 대해 공정가스를 공급하고, 열과 압력을 가하여 소정의 증착층을 형성할 수 있는 장비이다. 이러한 화학 증착장비는 태양전지, OLED, 반도체 제작 공정 등에 광범위하게 사용된다.

화학증착장비는 사용 가스 및 공정방법에 따라서 MOCVD, PDCVD 등으로 분류될 수 있다.

종래 기술에 의한 화학 증착장비의 구성은 아래와 같다.

도10에서 도시한 바와 같이, 본 발명에 의한 태양전지 제조장치(10)는 외곽챔버(11)와, 상기 외곽챔버(11) 내부에 마련되는 피딩롤러(12), 공정챔버(13), 회수롤러(14) 등을 포함한다.

상기 공정챔버(13)는 상기 피딩롤러(12)와 상기 회수롤러(143) 사이에 마련되며, 필요에 따라서 복수개가 상호 이격되어 배치되는 것이 바람직하다.

상기 공정챔버(13) 가 상호 이격되어 복수 개로 마련되는 경우, 상기 공정챔버(13) 사이에는 버퍼챔버(15)가 마련되는 것이 바람직하다.

상기 피딩롤러(12)는 공정챔버(15)에 진입되어 증착공정을 거쳐야 할 가요성 기판(S)이 감겨져 있는 롤러이며, 상기 공정챔버(13)의 입구 측에 인접하게 배치된다.

상기 회수롤러(14)는 상기 공정챔버(13)에서 증착공정을 거친 가요성 기판을 회수하는 롤러이며, 상기 공정챔버(13)의 출구 측에 인접하게 배치된다.

상기 외곽챔버(11)에는 상기 외곽챔버(11) 내부에 있는 불필요한 가스 등을 제거할 수 있는 펌핑장치(11a)가 마련된다.

상기 공정챔버(13) 내부에는 상기 가요성 기판을 지지하는 지지유닛(20)이 마련된다.

상기 지지유닛(20)은 상기 공정챔버(13) 내부로 유입된 가요성 기판을 지지하는 지지벨트(21)와, 상기 지지벨트(21)가 지지되는 한 쌍의 지지롤러(22)를 포함한다.

상기 지지벨트(21) 내부에는 히터(23)가 마련되는데, 상기 지지벨트(21)가 열전도성이 우수한 알루미늄이나 구리, 또는 스테인리스와 같은 금속으로 구성되기 때문에, 상기 히터(23)가 작동하면 상기 회전드럼(151)에 놓여져 있는 기판을 가열할 수 있다.

상기 공정챔버(13)에는 상기 공정챔버(13) 내부에서 증착공정을 수행한 후 잔류하는 가스를 외부로 펌핑하기 위한 펌핑장치(13a)가 마련된다.

상기 공정챔버(13)의 상부에는 가스공급부(30)가 마련되는데, 상기 가스 공급부(30)는 상기 공정챔버(13)에 가스를 분사하는 샤워헤드(31)와, 상기 샤워헤드(31)에 가스를 안내하는 안내관(32)을 포함한다.

이때, 상기 가스공급부(30)는 공정챔버(13)의 다른 부분과 절연상태가 유지되어야 하므로, 공정챔버(13)와 상기 가스 공급부(30) 사이에는 절연체가 삽입되면서 실링기능도 하는 것이 바람직하다.

상기 가스공급부(30)는 상기 지지유닛(20)의 상부에 마련되고, 가스 배출을 위하여 소정 간격 이격되는 것이 바람직하다.

상기 가스공급부(30)의 하부에는 플라즈마 전극(미도시)과 접지전극(미도시)이 복수개로 마련되어 배치되어 있다.

상기 플라즈마 전극은 RF전력을 공급하는 RF전원(41)과 연결되고, 상기 접지전극(42)은 외부에 마련되는 접지부와 연결된다.

이와 같은 구조하에서 상기 지지롤러(22)의 회전으로 인하여, 상기 지지벨트(21)가 이동하면, 상기 지지벨트(21) 위에 얹혀있던 상기 가요성 기판(S)이 이동하고, 상기 가스 공급부(30)에 의한 공정 가스 공급에 의하여 상기 가요성 기판(S)에 증착층이 형성된다.

그런데, 상기 지지롤러(21)의 경우, 한 쌍이 서로 평행하게 배치되어야 하는데, 이 배치는 작업자가 일일히 평행을 맞춰야 한다.

그러나, 수작업의 특성상, 평행 상태가 미세하게 안되는 경우가 불가피하다

도11(a)에서 도시한 바와 같이, 상기 지지롤러(21)의 중앙부에 상기 지지벨트(21)가 거치된 상태에서, 장기간 증착 작업이 이루어지게 되면, 상기 지지롤러(21)의 미세한 비평행 상태로 인하여 상기 지지벨트(21)의 양단에 다른 크기의 텐션이 가해지고, 이것이 누적되면, 상기 보다 작은 텐션이 가해진 측방으로 상기 지지벨트(21)가 이동한다.

즉, 도11(b)와 같은 상태가 된다.

이와 같이, 지지벨트(21)가 일측으로 편중되면 나중에 지지벨트(21)가 이탈할 수 있거나, 증착층의 두께가 불균일해진다는 문제점이 있다.

그런데, 종래의 기술에서는 이러한 벨트의 이상 위치 이동을 측정할 수 있는 장치나, 이를 제어할 수 있는 장치가 존재하지 않았다.

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 지지벨트의 위치를 안정적으로 유지함으로써 공정 및 장치의 안정성을 확보할 수 있는 화학 증착 장비 및 그 제어방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 가요성 기판에 대한 증착공정이 이루어지는 공정챔버와; 상기 공정챔버 내부로 유입된 가요성 기판을 지지하는 지지벨트와; 상기 지지벨트부를 지지하는 지지롤러와;상기 지지벨트부의 옆에 마련되어 상기 지지벨트가 소정의 위치를 이탈하는지 여부를 감지하는 센서부와; 상기 지지롤러와 연결되어 상기 센서부의 감지 결과에 따라서 상기 지지롤러를 이동시켜 상기 지지벨트의 위치를 조절하는 위치조절장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 화학 증착 장비를 제공한다.

상기 위치 조절장치는 상기 롤러의 양 옆에 마련되어, 상기 센서부의 감지 결과에 따라서 상기 롤러의 각 측부를 벨트의 이동 방향 또는 반대방향으로 이동시켜서 지지벨트의 위치를 조절하는 것을 특징으로 한다.

상기 지지롤러는 주동롤러와 종동 지지 롤러를 포함하며,상기 위치 조절장치는 종동 지지 롤러와 연결되어 종동 지지 롤러의 위치를 조절하는 것을 특징으로 한다.

상기 센서부는 상기 벨트의 양 옆에 각각 배치되는 것을 특징으로 한다.

상기 센서부는 상방을 광을 조사하여 상기 벨트가 광을 가림에 따라서 벨트의 위치 이상을 감지하는 광센서로 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 센서부와 연결되어 상기 센서부의 결과값에 따라서 상기 위치 조절 장치를 제어하는 제어부를 더 포함하되, 상기 제어부는 상기 센서부의 감지에 의하여 상기 벨트가 일측으로 과도하게 이동하였다고 판단되는 경우, 상기 위치 조절 장치를 제어하여 벨트의 일측에 타측보다 더 텐션을 가하여 벨트가 타측으로 이동할 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.

상기 위치 조절 장치는 곡선으로 형성되는 가이드 부재와; 상기 가이드를 따라서 이동가능하게 마련되어 상기 지지롤러의 측면과 연결되는 이동부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 가이드는 상기 롤러의 일측에 배치되는 제1가이드와; 상기 롤러의 타측에 배치되는 제2가이드를 포함하며, 상기 제1가이드와 상기 제2가이드는 상호 대향되도록 배치되고, 그 곡선은 호 형상으로 구현되는 것을 특징으로 한다.

상기 이동부는 제1가이드를 따라 이동가능하게 배치되는 제1이동부와; 상기 제2가이드를 따라 이동가능하게 배치되는 제2이동부를 포함하되, 상기 제1이동부와 상기 제2이동부가 이동하는 경우, 상호 대칭방향으로 이동하도록 마련되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 지지벨트 구동을 위해 지지롤러를 구동시키는 단계와; 상기 지지벨트가 소정의 위치를 벗어났는지 판단하는 단계와; 상기 지지벨트가 소정의 위치를 벗어났다고 판단하는 경우, 상기 지지롤러의 양 측부의 위치를 조절하여 지지벨트의 위치를 조절하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 화학 증착 장비의 제어방법을 제공한다.

상기 지지벨트의 위치 이상을 판단하는 센서부와; 상기 지지롤러의 양 측부와 연결되어 지지롤러의 위치를 조절하는 위치 조절 장치를 더 포함하되, 지지벨트의 위치를 조절하는 단계는 지지벨트의 양 측부 중 상기 센서부에 의하여 감지된 측부에 다른 측부보다 보다 큰 텐션이 가해지도록 조절함으로써 구현되는 것을 특징으로 한다.

지지벨트의 위치를 조절하는 단계는 상기 센서부에 의하여 감지된 측부 방향에 대응되는 지지롤러의 측부가 다른 측부보다 더 당겨지도록 조절하는 것을 특징으로 한다.

지지벨트의 위치를 조절하는 단계는 상기 센서부에 의하여 기 감지되었던 상기 지지벨트의 측부에 대한 감지 상태가 소멸되는 경우, 가해졌던 텐션이 순차적으로 감소되도록 조절하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

지지벨트의 위치를 조절하는 단계는 상기 센서부에 의하여 기 감지되었던 상기 지지벨트의 측부에 대한 감지 상태가 소멸되는 경우, 상기 센서부에 의하여 감지된 측부 방향에 대응되는 지지롤러의 측부가 다른 측부보다 더 당겨진 상태가 보다 덜 당겨진 상태로 되도록 조절하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은, 가요성 기판에 대한 증착공정이 이루어지는 공정챔버와;상기 공정챔버 내부로 유입된 가요성 기판을 지지하는 지지벨트와; 상기 지지벨트부를 지지하며 상호 이격된 복수의 지지롤러와; 상기 지지벨트부의 옆에 마련되어 상기 지지벨트가 소정의 위치를 이탈하는지 여부를 감지하는 센서부와; 상기 복수의 지지롤러 중 어느 하나와 연결되어 상기 센서부의 감지 결과에 따라서 상기 지지롤러 간의 간격이 조절되도록 연결된 지지롤러의 위치를 조절하는 위치조절장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 화학 증착 장비를 제공한다.

상기 복수의 지지롤러는 주동 지지롤러와 종동 지지롤러를 포함하며,

상기 위치조절장치는 종동 지지롤러와 연결되어, 상기 센서부가 벨트의 이상 위치를 감지한 경우, 상기 종동 지지롤러의 단부의 위치를 이동시켜 벨트에 대한 장력을 조절하는 것을 특징으로 한다.

상기 복수의 지지롤러는 주동 지지롤러와 종동 지지롤러를 포함하며,

상기 위치조절장치는 종동 지지롤러와 연결되어, 상기 센서부가 벨트의 이상 위치를 감지한 경우, 감지된 쪽의 벨트의 장력이 반대쪽보다 커질 수 있도록 종동 지지롤러를 이동시키는 것을 특징으로 한다.

상기 복수의 지지롤러는 주동 지지롤러와 종동 지지롤러를 포함하며,

상기 위치조절장치는 상기 센서부가 상기 지지벨트의 위치 이상을 감지한 경우, 주동 지지롤러와 종동 지지롤러 간의 평행 상태가 비 평행 상태가 되도록 제어하는 것을 특징으로 한다.

상기 위치조절장치는 지지롤러와 연결되어 이동하는 이동부와, 상기 이동부의 이동 경로를 정의하며 상기 이동부의 이동을 안내하는 가이드 부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 가요성 기판에 대한 증착공정이 이루어지는 공정챔버와;상기 공정챔버 내부로 유입된 가요성 기판을 지지하는 지지벨트와; 상기 지지벨트부를 지지하며 상호 이격된 복수의 지지롤러와; 상기 지지벨트부의 옆에 마련되어 상기 지지벨트가 소정의 위치를 이탈하는지 여부를 감지하는 센서부와; 상기 복수의 지지롤러 중 어느 하나와 연결되어 상기 센서부의 감지 결과에 따라서 상기 지지롤러 간의 배치 상태가 평행 또는 비평행 상태가 되도록 상기 지지롤러의 위치를 조절하는 위치조절장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 화학 증착 장비를 제공한다.

상기 복수의 지지롤러는 주동 지지롤러와 종동 지지롤러를 포함하며,

상기 위치조절장치는 종동 지지롤러와 연결되어, 상기 센서부가 벨트의 이상 위치를 감지한 경우, 상기 종동 지지롤러의 단부의 위치 상기 주동 지지롤러에 가깝게 하거나 멀게 이동시켜 벨트에 대한 장력을 조절하는 것을 특징으로 한다.

상기 복수의 지지롤러는 주동 지지롤러와 종동 지지롤러를 포함하며,

상기 위치조절장치는 종동 지지롤러와 연결되어, 상기 센서부가 벨트의 이상 위치를 감지한 경우, 감지된 쪽의 벨트의 장력이 반대쪽보다 커질 수 있도록 종동 지지롤러를 이동시키는 것을 특징으로 한다.

상기 위치조절장치는 지지롤러와 연결되어 이동하는 이동부와, 상기 이동부의 이동 경로를 정의하며 상기 이동부의 이동을 안내하는 가이드 부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 가요성 기판에 대한 증착공정이 이루어지는 공정챔버와;상기 공정챔버 내부로 유입된 가요성 기판을 지지하는 지지벨트와; 상기 지지벨트부를 지지하며 상호 이격된 복수의 지지롤러와; 상기 지지벨트부의 옆에 마련되어 상기 지지벨트가 소정의 위치를 이탈하는지 여부를 감지하는 센서부와; 상기 복수의 지지롤러 중 어느 하나와 연결되어 상기 센서부의 감지 결과에 따라서 소정의 기준배치선에 대하여 연결된 지지롤러의 배치각도를 조절하는 위치조절장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 복수의 지지롤러는 주동 지지롤러와 종동 지지롤러를 포함하고, 상기 기준 배치선은 상기 주동 지지롤러와 평행한 가상의 선이 되되, 상기 위치조절장치는 종동 지지롤러와 연결되어, 상기 센서부가 벨트의 이상 위치를 감지한 경우, 상기 종동 지지롤러의 배치각도가 상기 기준 배치선과 소정 각도를 이루게 하여, 상기 지지 벨트에 대한 장력을 조절하는 것을 특징으로 한다.

상기 복수의 지지롤러는 주동 지지롤러와 종동 지지롤러를 포함하며, 상기 위치조절장치는 종동 지지롤러와 연결되어, 상기 센서부가 벨트의 이상 위치를 감지한 경우, 감지된 쪽의 벨트의 장력이 반대쪽보다 커질 수 있도록 종동 지지롤러를 이동시키는 것을 특징으로 한다.

상기 위치조절장치는 지지롤러와 연결되어 이동하는 이동부와, 상기 이동부의 이동 경로를 정의하며 상기 이동부의 이동을 안내하는 가이드 부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 위치 이동 장치는 상기 지지롤러와 연결되어 상기 센서부의 감지 결과에 따라서 상기 지지롤러를 편심 이동시켜 상기 지지벨트의 위치를 조절하되, 상기 지지롤러가 상하 방향으로 움직일 수 있도록 마련되는 것을 특징으로 한다.

상기 복수의 지지롤러는 주동 지지롤러와 종동 지지롤러를 포함하며, 상기 위치조절장치는 종동 지지롤러와 연결되어, 상기 센서부가 벨트의 이상 위치를 감지한 경우, 감지된 쪽의 벨트의 장력이 반대쪽보다 커질 수 있도록 종동 지지롤러를 상하 방향으로 이동시키는 것을 특징으로 한다.

이와 같은 본 발명에 의하여 광센서 및 위치 조절장치 이용하여 지지 벨트 이상 위치 감지하고, 이를 보정할 수 있다.

즉, 작업자가 수동으로 지지 벨트의 위치를 일일히 보정하는 것이 아니라, 자동적으로 벨트를 정상 위치로 복귀시킬 수 있다는 장점이 있다.

이와 같은 장점에 의하여 지지 벨트가 지지 롤러에서 이탈되는 문제를 방지할 수 있어서 장비의 안정성을 확보할 수 있다. 또한, 지지 벨트의 안정적 구동에 의하여 기판에 형성되는 증착막 두께를 균일하게 구현할 수 있다.

도1은 본 발명에 의한 화학 증착 장비의 측단면도이다.
도2는 본 발명에 의한 화학 증착 장비의 공정 챔버의 확대 측 단면도이다.
도3은 본 발명에 의한 지지 벨트와 지지 롤러와 위치 조절 장치의 사시도이다.
도4와 도5는 본 발명에 의한 지지 벨트의 위치 조정 과정을 도시한 것이다.
도6은 본 발명에 의한 위치 조절 장치가 상하로 움직일 수 있는 상태의 사시도이다.
도7은 본 발명의 제어 블록도이다.
도8과 도9는 본 발명의 제어 흐름도이다.
도10은 종래 기술에 의한 화학 증착 장비의 측단면도이다.
도11은 종래 기술에 의한 지지 벨트의 위치 이동 상태를 도시한 것이다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 알아보도록 하겠다.

도1에서 도시한 바와 같이, 본 발명에 의한 태양전지 제조장치(100)는 외곽챔버(101)와, 상기 외곽챔버(101) 내부에 마련되는 피딩롤러(102), 공정챔버(110), 회수롤러(103) 등을 포함한다.

상기 공정챔버(110)는 상기 피딩롤러(102)와 상기 회수롤러(103) 사이에 마련되며, 필요에 따라서 복수개가 상호 이격되어 배치되는 것이 바람직하다.

상기 공정챔버(110) 가 상호 이격되어 복수 개로 마련되는 경우, 상기 공정챔버(110) 사이에는 버퍼챔버(115)가 마련되는 것이 바람직하다.

상기 피딩롤러(102)는 공정챔버(110)에 진입되어 증착공정을 거쳐야 할 가요성 기판(S)이 감겨져 있는 롤러이며, 상기 공정챔버(110)의 입구 측에 인접하게 배치된다.

상기 회수롤러(103)는 상기 공정챔버(110)에서 증착공정을 거친 가요성 기판을 회수하는 롤러이며, 상기 공정챔버(110)의 출구 측에 인접하게 배치된다.

상기 외곽챔버(101)에는 상기 외곽챔버(101) 내부에 있는 불필요한 가스 등을 제거할 수 있는 펌핑장치(101a)가 마련된다.

상기 공정챔버(101) 내부에는 상기 가요성 기판을 지지하는 지지유닛(150)이 마련된다.

상기 지지유닛(150)은 상기 공정챔버(101) 내부로 유입된 가요성 기판을 지지하는 지지벨트(151)와, 상기 지지벨트(151)가 지지되는 한 쌍의 지지롤러(152)를 포함한다.

상기 지지벨트(151) 내부에는 히터(113)가 마련되는데, 상기 지지벨트(151)가 열전도성이 우수한 알루미늄이나 구리, 또는 스테인리스와 같은 금속으로 구성되기 때문에, 상기 히터(113)가 작동하면 상기 회전드럼(151)에 놓여져 있는 기판을 가열할 수 있다.

상기 공정챔버(110)에는 상기 공정챔버(110) 내부에서 증착공정을 수행한 후 잔류하는 가스를 외부로 펌핑하기 위한 펌핑장치(110a)가 마련된다.

상기 공정챔버(110)의 상부에는 가스공급부(120)가 마련되는데, 상기 가스 공급부(120)는 상기 공정챔버(110)에 가스를 분사하는 샤워헤드(121)와, 상기 샤워헤드(121)에 가스를 안내하는 안내관(122)을 포함한다.

이때, 상기 가스공급부(120)는 공정챔버(110)의 다른 부분과 절연상태가 유지되어야 하므로, 공정챔버(110)와 상기 가스 공급부(120) 사이에는 절연체가 삽입되면서 실링기능도 하는 것이 바람직하다.

상기 가스공급부(120)는 상기 지지유닛(150)의 상부에 마련되고, 가스 배출을 위하여 소정 간격 이격되는 것이 바람직하다.

상기 가스공급부(120)의 하부에는 플라즈마 전극(미도시)과 접지전극(미도시)이 복수개로 마련되어 배치되어 있다.

상기 플라즈마 전극은 RF전력을 공급하는 RF전원(141)과 연결되고, 상기 접지전극은 외부에 마련되는 접지부(142)와 연결된다.

이때, 상기 플라즈마 전극과 상기 접지 전극은 절연상태로 유지되어야 한다.

한편, 지지벨트(151)의 옆에는 지지벨트(151)의 위치 이상을 감지할 수 있는 센서부(170)가 마련되고, 상기 한 쌍의 지지롤러(152) 중 어느 하나에는 그 위치를 조절할 수 있는 위치 조절 장치(200)가 연결된다.

상기 센서부(170)와 상기 위치 조절 장치(200)는 상기 공정챔버(110) 내부에 배치된다.

상기 센서부(170)는 상기 지지벨트(151)의 양 옆에 배치되어, 상기 지지벨트(151)가 사행(蛇行)을 하여, 특정 방향으로 지나치게 이동한 경우를 감지할 수 있는 기능을 수행한다.

한편, 상기 위치 조절 장치(200)는 상기 센서부(170)의 감지결과에 따라서 상기 위치 조절 장치(200)와 연결된 지지롤러(152)의 위치를 조절하여, 궁극적으로 상기 지지벨트(151)의 위치를 조절한다.

이를 위하여 상기 제어부(210)가 마련되어, 상기 센서부(170)의 감지 결과 값에 따라서 상기 위치 조절 장치(200)를 제어한다.

도2에서 도시한 바와 같이, 상기 지지롤러(152)는 하나의 공정 챔버(113)에 한 쌍으로 마련되고, 상호 이격된다.

상기 지지롤러(152)는 모터와 연결되는 주동 지지롤러(152a) 및 주동 지지롤러(152a) 및 지지벨트(151)의 동작에 따라서 종속적으로 움직이는 종동 지지롤러(152b)를 포함한다.

상기 위치 조절 장치(200)는 상기 종동 지지롤러(152b)에 연결되는 것이 바람직하다. 상기 위치 조절 장치(200)가 주동 지지 롤러(152a)에 연결되는 경우, 그 자세제어가 어렵기 때문이다.

상기 위치 조절 장치(200)는 상기 종동 지지롤러(152b)의 양 옆에 배치되어 상기 제어부(210)의 동작에 따라서 전후방향으로 움직일 수 있는 이동부(202)와, 상기 이동부(202)의 전후 방향 이동을 가이드 하는 가이드 부재(201)를 포함한다.

상기 가이드 부재(201)는 LM가이드로 구성되거나 레일 등으로 구성되는 것이 바람직하다.

상기 이동부(202) 내부에는 별도의 구동 장치가 마련되어 있어서, 상기 제어부(210)의 제어 명령에 따라서 상기 가이드 부재(201)를 따라서 전후 방향으로 움직일 수 있고, 이에 의하여 상기 종동 지지 롤러(152b)의 양 측방이 각각 전후 방향으로 움직일 수 있다.

한편, 상기 센서부(170)는 복수개가 마련되고, 상기 지지 벨트(113)에 인접하게 배치되는데, 구체적으로는 상기 지지벨트(113)의 좌측방 및 우측방에 위치한다.

도3에서 도시한 바와 같이, 상기 종동 지지 롤러(152b)에 상기 지지 벨트(151)가 감겨있는 상태에서, 상기 종동 지지 롤러(152b)의 양 측면에는 상기 위치 조절 장치(200)가 연결된다.

상기 위치 조절 장치(200)는 상기 종동 지지 롤러(152b)의 일측에 연결되는 제1위치 조절 장치(200a)와 타측에 연결되는 제2위치 조절 장치(200b)를 포함한다.

상기 제1위치 조절 장치(200a)는 종동 지지 롤러(152b)의 일측에 배치되는 상기 제1이동부(202a) 및 상기 제1이동부(202a)의 움직임을 가이드 하는 호 형상(' )' 형상) 의 제1 가이드 부재(201a)를 포함한다.

상기 제2위치 조절 장치(200b)는 종동 지지 롤러(152b)의 타측에 배치되는 상기 제2이동부(202b) 및 상기 제2이동부(202b)의 움직임을 가이드 하는 호 형상(' ' ( ' 형상) 의 제2 가이드 부재(201b)를 포함한다.

상기 제1가이드 부재(201a)와 상기 제2가이드 부재(201b)는 상호 대향되게 마련되는 것이 바람직하다.

상기 지지 벨트(151)의 옆에는 상기 센서부(170)가 마련되는데, 상기 센서부(170)는 광센서로 구성되어 상방으로 빛을 조사하는 것이 바람직하다. 이를 위해서 상기 센서부(170)의 상면에는 광조사부(171)가 마련될 수 있다.

따라서, 상기 지지 벨트(151)가 상기 센서부(170) 방향으로 움직여서, 광의 이동 경로를 가리는 경우, 상기 센서부(170)와 연결된 제어부(210)는 상기 지지 벨트(151)의 이상을 감지하고, 상기 위치 조절 장치(200)를 제어하여 상기 지지 벨트(151)의 위치를 조절할 수 있다.

도4는 상기 센서부(170)가 상기 지지벨트(151)의 양 옆에 각각 한개 씩 있는 상태를 도시한 것이고, 도5는 상기 센서부(170)가 상기 지지벨트(151)의 양 옆에 복수개가 있는 상태를 도시한 것이다.

도4(a)에서 도시한 바와 같이, 상기 지지벨트(151)의 최초의 배치 상태는 상기 주동 지지 롤러(152a)의 중앙부와 상기 종동 지지 롤러(152b)의 중앙부를 유지한다.

이 상태에서 상기 주동 지지 롤러(152a)의 상기 종동 지지 롤러(152b)의 구동에 의하여 상기 지지벨트(151)가 회전운동을 하면서 기판을 이동시킨다.

이와 같은 구동상태가 오랫동안 유지되면, 도4(b)에서 도시한 바와 같이, 지지벨트(151)가 일측(본 도면에서는 우측)으로 이동하고, 이에 따라서, 상기 우측에 있는 센서부(170)의 광 경로를 가린다.

상기 센서부(170)의 광 경로가 상기 지지벨트(151)에 가려짐에 따라서, 상기 지지 벨트(151)의 위치가 이상하다는 점을 감지한다.

이에 따라서, 도4(c)에서 도시한 바와 같이, 상기 지지 벨트(151)의 위치를 조정하기 위해서 상기 위치 조절 장치(200)가 동작한다.

즉, 상기 센서부(170)에 의하여 감지된 지지 벨트(151)의 일측(우측)에 대응되는 제1위치 조절 장치(200)는 상기 지지 벨트(151)의 일측(우측)의 텐션을 증가시키는 동작을 한다.

따라서, 상기 제1이동부(202a)는 상기 제1가이드 부재(201a)를 따라서 상기 지지벨트(151)의 일측(우측)을 잡아당기는 기능을 수행한다. 이에 따라서, 상기 제1이동부(202a)는 A 방향으로 이동한다.

이와 반대로, 상기 센서부(170)에 의하여 감지되지 않은 지지 벨트(151)의 타측(좌측)에 대응되는 제2위치 조절 장치(200b)는 상기 지지 벨트(151)의 타측(좌측)의 텐션을 감소시키는 동작을 한다.

따라서, 상기 제2이동부(202b)는 상기 제2가이드 부재(201b)를 따라서 상기 지지벨트(151)의 타측(좌측)을 이완시키는 기능을 수행한다. 이에 따라서, 상기 제2이동부(202b)는 B 방향으로 이동한다.

위와 같은 동작에 의하여 상기 지지 벨트(151)가 타측으로 이동하게 되면, 더 이상 일측의 센서부(170)가 상기 지지벨트(151)의 일측(우측)을 감지하지 않는다.

그러한 경우, 상기 제1이동부(202a)는 현재 당겨져서 텐션이 가해진 상태를 약간 이완시키고, 상기 제2이동부(202b)는 현재 이완된 상태에서 텐션이 가해지도록 상기 지지 벨트(151)를 순차적으로 잡아당기는 역할을 한다.

이는 상기 지지벨트(151)의 위치가 급격하게 변하는 것을 방지하기 위함이다.

이후, 지지 벨트(151)가 타측(좌측)으로 이동하다가, 상기 지지벨트(151)의 타측(좌측)이 타측에 위치한 센서부(170)에 의하여 감지될 수 있다(도4(d)).

이 경우, 도4(e)에서 도시한 바와 같이, 상기 센서부(170)에 의하여 감지된 지지 벨트(151)의 타측(좌측)에 대응되는 제2위치 조절 장치(200b)는 상기 지지 벨트(151)의 타측(좌측)의 텐션을 증가시키는 동작을 한다.

따라서, 상기 제2이동부(202b)는 상기 제2가이드 부재(201b)를 따라서 상기 지지벨트(151)의 타측(좌측)을 잡아당기는 기능을 수행한다.

이에 따라서, 상기 제2이동부(202b)는 D 방향으로 이동한다.

이와 반대로, 상기 센서부(170)에 의하여 감지되지 않은 지지 벨트(151)의 일측(우측)에 대응되는 제1위치 조절 장치(200a)는 상기 지지 벨트(151)의 일측(우측)의 텐션을 감소시키는 동작을 한다.

따라서, 상기 제1이동부(202a)는 상기 제1가이드 부재(201a)를 따라서 상기 지지벨트(151)의 일측(우측)을 이완시키는 기능을 수행한다. 이에 따라서, 상기 제1이동부(202b)는 C 방향으로 이동한다.

한편, 상기 종동 지지 롤러(152b)가 움직이는 영역은 공정 가스에 의한 증착이 이루어 지지 않는 영역인 것이 바람직하다. 롤러의 이동에 의하여 기판이 움직이는 경우, 증착막의 두께가 일정하게 형성되지 않기 때문이다.

따라서, 상기 증착 영역(Ⅰ)과 비증착 영역(Ⅱ)으로 구분되는 경우, 주동 지지롤러(152a)는 증착 영역에, 종동 지지 롤러(152b)는 비증착 영역에 위치하는 것이 바람직하다.

이와 같이, 상기 종동 지지 롤러(152b)의 양 측면을 전후 방향으로 각각 움직이고, 양 측면의 움직임이 상호 대칭되게 하여, 상기 지지 벨트(151)를 좌우로 움직여 그 위치를 정 위치로 할 수 있다.

게다가 상기 제1,2이동부(202a, 202b)의 전후방향의 이동폭을 점점 축소시켜가면서 상기 지지 벨트(151)의 위치가 정 위치가 될 수 있도록 조절할 수 있다.

본 실시예는 상기 지지벨트(151)가 일측으로 쏠리는 경우, 해당 일측 부분의 장력을 반대쪽보다 증대시켜서 지지벨트(151)가 반대쪽으로 이동하도록 하는 것을 목적으로 한다.

따라서, 상기 종동지지롤러(152b) 중 지지벨트(151)가 쏠려진 부분의 장력이 커지도록 상기 상기 위치 조절 장치(200)에 의하여 그 위치가 편심되게 움직일 수 있다.

또한, 이를 다른 관점으로 보면, 지지벨트(151)의 양측의 장력이 차이가 날 수 있도록, 상기 종동 지지롤러(152b)와 주동 지지롤러(152a)의 평행상태가 일시적으로 비평행 상태가 될 수 있게 하는 것으로도 구현될 수 있는 것이다.

비평행 상태가 되면, 종동 지지롤러(152b) 부분 중 주동 지지롤러(152a)와 멀리 떨어진 부분은 가까운 부분에 비하여 상기 지지벨트(151)를 더 잡아당겨 장력을 늘리고, 이에 의하여 지지벨트(151)는 종동 지지롤러(152b) 중 주동 지지롤러(152a)와 상대적으로 가까운 측부로 이동하여 지지벨트(151)의 위치가 정위치를 찾아갈 수 있는 것이다.

또한, 다른 관점으로 보면, 상기 주동 지지 롤러(152a)와 평행한 가상의 기준선(미도시)에 대해서 최초에는 상기 종동 지지롤러(152b)가 평행한 상태를 유지하다가, 상기 센서부(170)에 의하여 상기 지지벨트(151)의 특정 측면이 감지가 되면, 상기 종동 지지롤러(152b)를 비틀어서, 배치 각도가 형성되도록 한다.

이에 의하여 지지벨트(151) 중 상기 센서부(170)에 의하여 감지된 측이 잡아당겨져서 장력이 증대되고, 그 반대측은 상대적으로 장력이 감소하고, 결과적으로 상기 지지벨트(151)가 그 반대측으로 이동하여 위치 조정이 가능해 지는 것이다.

도5는 도4와 달리 상기 센서부(170)가 양 옆에 각각 2개씩 있는 구조를 도시한 것이다.

상기 센서부(170)를 더 많이 배치함으로써, 센싱의 정밀도를 높일 수 있다는 장점이 있다. 다만, 이를 제외한 나머지 구성 및 동작은 도4와 동일하므로 동일한 구조 설명과 동작설명은 생략하기로 하겠다.

한편, 도6에서 도시한 바와 같이, 상기 위치 조절 장치(200)에는 상하 이동부(203a, 203b)가 마련되어 상기 종동 지지롤러(152b)의 측면을 상하 방향으로 들어올릴 수 있다.

이는 상기 센서부(170)에 의하여 상기 지지벨트(151)의 위치 이상을 감지한 경우, 상기 종동 지지 롤러(152b)의 일측(위치 이상이 감지된 측)을 위로 들어올리거나 아래로 끌어내려서 그 곳의 장력을 늘려, 반대 방향으로 지지벨트(151)를 이동시켜 그 위치를 조절하기 위함이다.

상기 종동 지지 롤러(152b)의 상하 이동을 위하여 상하로 이동하는 상하이동부(203a, 203b)가 마련될 수 있으며, 이는 유압이나 전기 동력에 의하여 상하 이동을 할 수 있다.

도7에서 도시한 바와 같이, 본 실시예의 제어블록도를 보면, 상기 제어부(210)는 상기 제1측 센서부(170b)와 제2측 센서부(170b)와 연결되어 상기 지지벨트(151)의 위치 이상을 감지할 수 있다.

한편, 상기 제어부(210)는 주동 지지 롤러(152a)를 구동시키는 벨트 구동부(153)와 연결되어 주동 지지 롤러(152a)의 회전 속도를 조절한다.

한편, 상기 제어부(210)는 상기 제1측 센서부(170a)와 상기 제2측 센서부(170b)의 감지 결과에 따라서 상기 종동 지지 롤러(152b)의 위치를 조절하도록 상기 제1,2이동부(202a, 202b)의 이동을 제어한다.

이러한 제어의 구체적인 상황은 도4에 도시되었으므로 중복 설명은 생략하겠다.

도8와 도9는 본 발명에 의한 제어방법을 나타내고 있다.

우선, 상기 지지 벨트의 높이와, 종동 지지롤러 및 주동 지지 롤러의 평행 상태를 작업자가 수동으로 조절 한다(S110). 그리고, 상기 지지 벨트의 긴장도를 조절한다(S120).

이후, 기판을 공급하고, 가스 공급부와 히터를 동작시켜서 증착 공정을 수행한다(S130).

증착 공정 수행 중, 제1측 센서부가 지지 벨트를 센싱한 경우(S140), 상기 지지 벨트가 제2측 방향으로 이동하도록 상기 종동 지지 롤러의 배치 각도를 조절한다(S150).

구체적으로 보면, 지지 벨트의 제1측의 텐션을 높이고, 제2측의 텐션을 낮춰서 지지 벨트가 제2측으로 이동하도록 한다.

이는 상기 각 이동부의 전후 대칭 방향 이동에 의하여 구현된다.

이후, 지지 벨트가 제2측으로 이동하여, 더 이상 제1측 센서부에 의한 센싱이 없는 경우, 상기 종동 지지 롤러의 배치 각도가 감소하도록 조절한다(S160).

여기서 배치각도는 종동 지지 롤러의 최초 수평 기준선 대비 이격 각도를 의미한다.

이 상태에서 상기 제2측 센서부가 지지벨트를 감지한 경우(S170), 상기 지지 벨트가 제1측 방향으로 움직이도록 상기 종동 지지 롤러의 배치각도를 조절하여, 상기 지지벨트가 제2측 방향으로 움직이도록 제어한다(S180).

구체적으로 보면, 지지 벨트의 제2측의 텐션을 높이고, 제1측의 텐션을 낮춰서 지지 벨트가 제1측으로 이동하도록 한다.

이 또한 상기 각 이동부의 전후 대칭 방향 이동에 의하여 구현된다.

이후, 지지 벨트가 제1측으로 이동하여, 더 이상 제2측 센서부에 의한 센싱이 없는 경우, 상기 종동 지지 롤러의 배치 각도가 감소하도록 조절한다(S190).

그리고, 상기 각도의 변화 진폭, 즉, 상기 이동부의 전후 방향 이동폭을 점차 줄여가면서, 상기 지지 벨트의 위치가 정위치로 될 수 있도록 조절하는 것이다.

본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 점을 이해할 수 있을 것이다.

그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며, 한정적인 것이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

151: 지지벨트 152: 지지 롤러
170: 센서부 200: 위치 조절 장치
201: 가이드 부재 202: 이동부
210: 제어부

Claims (14)

1. 가요성 기판에 대한 증착공정이 이루어지는 공정챔버와;
   상기 공정챔버 내부로 유입된 가요성 기판을 지지하는 지지벨트와;
   상기 지지벨트부를 지지하는 지지롤러와;
   상기 지지벨트부의 옆에 마련되어 상기 지지벨트가 소정의 위치를 이탈하는지 여부를 감지하는 센서부와;
   상기 지지롤러와 연결되어 상기 센서부의 감지 결과에 따라서 상기 지지롤러를 이동시켜 상기 지지벨트의 위치를 조절하는 위치조절장치를 포함하고,
   상기 위치조절장치는,
   호 형상의 곡선으로 형성되는 가이드 부재와;
   상기 가이드 부재가 삽입되어 결합하고, 상기 가이드 부재를 따라 전후방향으로 곡선의 경로를 따라 이동가능하게 마련되며, 상기 지지롤러의 측부와 연결되어 상기 지지롤러의 측부를 전후 방향으로 이동시키는 이동부와;
   상기 이동부와 결합하고 상기 지지롤러의 측부와 연결되어 상기 지지롤러를 상하로 이동시키는 상하 이동부
   를 구비하는 것을 특징으로 하는 화학 증착 장비.
2. 제1항에 있어서,
   상기 위치 조절장치는 상기 롤러의 양 옆에 마련되어, 상기 센서부의 감지 결과에 따라서 상기 롤러의 각 측부를 벨트의 이동 방향 또는 반대방향으로 이동시켜서 지지벨트의 위치를 조절하는 것을 특징으로 하는 화학 증착 장비.
3. 제1항에 있어서,
   상기 지지롤러는 주동 지지 롤러와 종동 지지 롤러를 포함하며,
   상기 위치 조절장치는 종동 지지 롤러와 연결되어 종동 지지 롤러의 위치를 조절하는 것을 특징으로 하는 화학 증착 장비.
4. 제1항에 있어서,
   상기 센서부는 상기 벨트의 양 옆에 각각 배치되는 것을 특징으로 하는 화학 증착장비.
5. 제1항에 있어서,
   상기 센서부는 상방을 광을 조사하여 상기 벨트가 광을 가림에 따라서 벨트의 위치 이상을 감지하는 광센서로 구성되는 것을 특징으로 하는 화학 증착 장비.
6. 삭제
7. 제1항에 있어서,
   상기 가이드 부재는 상기 롤러의 일측에 배치되는 제1가이드와;
   상기 롤러의 타측에 배치되는 제2가이드를 포함하며,
   상기 제1가이드와 상기 제2가이드는 상호 대향되도록 배치되고, 그 곡선은 호 형상으로 구현되는 것을 특징으로 하는 화학 증착 장비.
8. 제7항에 있어서,
   상기 이동부는 제1가이드를 따라 이동가능하게 배치되는 제1이동부와;
   상기 제2가이드를 따라 이동가능하게 배치되는 제2이동부를 포함하되,
   상기 제1이동부와 상기 제2이동부가 이동하는 경우, 상호 대칭방향으로 이동하도록 마련되는 것을 특징으로 하는 화학 증착 장비.
9. 제3항에 있어서,
   상기 위치 조절장치는 상기 종동 지지 롤러가 상하 방향으로 움직이면서 그 위치가 변화될 수 있도록 제어하는 것을 특징으로 하는 화학 증착 장비.
10. 지지벨트 구동을 위해 지지롤러를 구동시키는 단계와;
    상기 지지벨트가 소정의 위치를 벗어났는지 판단하는 단계와;
    상기 지지벨트가 소정의 위치를 벗어났다고 판단하는 경우, 상기 지지롤러의 양 측부의 위치를 조절하여 지지벨트의 위치를 조절하는 단계를 포함하고,
    상기 지지롤러의 양 측부와 연결되어 상기 지지롤러의 위치를 조절하는 위치 조절 장치를 더 포함하되,
    상기 위치조절장치는,
    호 형상의 곡선으로 형성되는 가이드 부재와;
    상기 가이드 부재가 삽입되어 결합하고, 상기 가이드 부재를 따라 전후방향으로 곡선의 경로를 따라 이동가능하게 마련되며, 상기 지지롤러의 측부와 연결되어 상기 지지롤러의 측부를 전후 방향으로 이동시키는 이동부와;
    상기 이동부와 결합하고 상기 지지롤러의 측부와 연결되어 상기 지지롤러를 상하로 이동시키는 상하 이동부
    를 구비하는 것을 특징으로 하는 화학 증착 장비의 제어방법.
11. 제10항에 있어서,
    상기 지지벨트의 위치 이상을 판단하는 센서부;를 더 포함하되,
    지지벨트의 위치를 조절하는 단계는 지지벨트의 양 측부 중 상기 센서부에 의하여 감지된 측부에 다른 측부보다 보다 큰 텐션이 가해지도록 조절함으로써 구현되는 것을 특징으로 하는 화학 증착 장비의 제어 방법.
12. 제11항에 있어서,
    지지벨트의 위치를 조절하는 단계는 상기 센서부에 의하여 감지된 측부 방향에 대응되는 지지롤러의 측부가 다른 측부보다 더 당겨지도록 조절하는 것을 특징으로 하는 화학 증착 장비의 제어방법.
13. 제11항에 있어서,
    지지벨트의 위치를 조절하는 단계는
    상기 센서부에 의하여 기 감지되었던 상기 지지벨트의 측부에 대한 감지 상태가 소멸되는 경우, 가해졌던 텐션이 순차적으로 감소되도록 조절하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 화학 증착 장비의 제어방법.
14. 제13항에 있어서,
    지지벨트의 위치를 조절하는 단계는
    상기 센서부에 의하여 기 감지되었던 상기 지지벨트의 측부에 대한 감지 상태가 소멸되는 경우,
    상기 센서부에 의하여 감지된 측부 방향에 대응되는 지지롤러의 측부가 다른 측부보다 더 당겨진 상태가 보다 덜 당겨진 상태로 되도록 조절하는 것을 특징으로 하는 화학 증착 장비의 제어방법.
    

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