KR101725243B1 - 증착장치 및 증착장치에 제품을 인입 및 인출하는 방법 - Google Patents

증착장치 및 증착장치에 제품을 인입 및 인출하는 방법 Download PDF

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Abstract

증착장치가 개시된다. 개시된 증착장치는 캐리어가 인입되는 제1 로드락 챔버모듈; 상기 제1 로드락 챔버모듈과 선택적으로 연통 가능한 프로세스 챔버모듈; 및 상기 프로세스 챔버모듈과 선택적으로 연통 가능하며, 상기 캐리어가 인출되는 제2 로드락 챔버모듈;을 포함하며, 상기 제1 로드락 챔버모듈 또는 상기 제2 로드락 챔버모듈은 상기 프로세스 챔버모듈에 인접하게 연결될수록 순차적으로 높은 진공도를 갖는 적어도 3 이상의 챔버로 이루어진다.

Description

증착장치 및 증착장치에 제품을 인입 및 인출하는 방법{DEPOSITING APPARATUS AND METHOD FOR LEADING-IN AND DRAWING OUT PRODUCT WITH RESPECT TO DEPOSITING APPARATUS}
본 발명은 증착장치 및 증착장치에 제품을 인입 및 인출하는 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 생산수율을 증가시킬 수 있는 증착장치 및 증착장치에 제품을 인입 및 인출하는 방법에 관한 것이다.
로드락 챔버(load lock chamber)는 디스플레이를 제조하는 과정에서 대면적 플라즈마 처리 공정을 위해 제품을 거치한 캐리어를 고진공 챔버로 인입하고 인출하기 위한 전처리 장치이다.
구체적으로, 대면적 플라즈마 처리 공정에는 대략 1.0E-06 Torr 이하의 고진공 챔버가 사용되었다. 이때, 캐리어를 외부에서 고진공 챔버로 인입하기 위해서는 진공상태를 해제시켜 대기압 상태로 만든 후 다시 공기를 배기시켜 고진공 상태를 만드는 과정을 거쳐야 하는데, 이러한 과정은 많은 시간이 소요된다.
상술한 문제점을 해결하기 위해 최근 캐리어는 고진공 챔버로 인입되기 전에 고진공 챔버의 진공압와 대기압 사이의 진공압 사이의 압력상태인 로드락 챔버를 통해 순차적으로 고진공 챔버에 인입된다. 아울러, 캐리어가 고진공 챔버로부터 인출되는 과정도 인입되는 과정과 유사하게 진행되었다.
이때, 로드락 챔버의 진공압은 대기압과 대략 5.0E-02 Torr 정도 사이로 유지되며, 이러한 진공압 상태의 로드락 챔버에 의해, 고진공 챔버에는 손상 없이 캐리어가 인입될 수 있었다.
다만, 종래에는 고진공 챔버 이전에 하나의 로드락 챔버만을 사용하였으며, 이러한 하나의 로드락 챔버는 대기압에서 캐리어가 인입되는 단계, 진공 펌프로 필요 진공압인 대략 5.0E-02 Torr 정도로 만들어주는 단계, 고진공 챔버와 연통되어 캐리어를 전달하는 단계 및 다시 공기를 주입하여 대기압 상태로 전환되는 단계를 거쳤다. 이렇게 캐리어를 고진공 챔버에 인입하기 위해 소요되는 시간은 하나의 제품을 생산하는데 소요되는 택타임(tact time)을 증가시켰으며, 따라서, 이러한 택타임을 줄여 제품의 생산 능률을 증가시킬 필요성이 요구되고 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 하나의 제품을 생산하는데 소요되는 전체 택타임을 감소시킬 수 있는 증착장치 및 증착장치에 제품을 인입 및 인출하는 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은 복수의 챔버를 미리 설정된 압력 상태로 제어하기 위해 필요한 펌프의 개수를 줄이고 사용 수명을 늘여 제품의 제조단가를 감소시킬 수 있는 증착장치 및 증착장치에 제품을 인입 및 인출하는 방법을 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 캐리어가 인입되는 제1 로드락 챔버모듈; 상기 제1 로드락 챔버모듈과 선택적으로 연통 가능한 프로세스 챔버모듈; 및 상기 프로세스 챔버모듈과 선택적으로 연통 가능하며, 상기 캐리어가 인출되는 제2 로드락 챔버모듈;을 포함하며, 상기 제1 로드락 챔버모듈 또는 상기 제2 로드락 챔버모듈은 상기 프로세스 챔버모듈에 인접하게 연결될수록 순차적으로 높은 진공도를 갖는 적어도 3 이상의 챔버로 이루어진 증착장치를 제공한다.
여기서, 상기 제1 로드락 챔버모듈 또는 상기 제2 로드락 챔버모듈은, 외부와 선택적으로 연통 가능하며, 대기압과 제1 진공압 사이의 진공도를 갖는 제1 챔버; 상기 제1 챔버와 선택적으로 연통 가능하고, 제1 펌프를 구비하며, 상기 제1 진공압과 상기 제1 진공압보다 낮은 제2 진공압 사이의 진공도를 갖는 제2 챔버; 및 상기 제2 챔버와 선택적으로 연통 가능하고, 제2 펌프를 구비하며, 상기 제2 진공압과 상기 제2 진공압보다 낮은 제3 진공압 사이의 진공도를 갖는 제3 챔버;를 포함할 수 있다.
아울러, 상기 제1 챔버 및 상기 제2 챔버는 상이한 2개의 경로를 통해 연통될 수 있다.
여기서, 상기 상이한 2개의 경로는 상이한 연통 면적을 가질 수 있다.
또한, 상기 제1 진공압은 상기 제1 진공압 상태의 상기 제1 챔버와 상기 제2 진공압 상태의 상기 제2 챔버가 연통될 때 상기 제1 챔버 및 상기 제2 챔버 사이의 압력차이에 의해 발생하는 상기 제2 챔버의 손상을 방지할 수 있는 압력이며, 상기 제2 진공압은 상기 제2 진공압 상태의 상기 제2 챔버와 상기 제3 진공압 상태의 상기 제3 챔버가 연통될 때 상기 제2 챔버 및 상기 제3 챔버 사이의 압력차이에 의해 발생하는 상기 제3 챔버의 손상을 방지할 수 있는 압력일 수 있다.
더욱이, 상기 제3 진공압은 증착공정이 가능한 압력일 수 있다.
또한, 본 발명은 캐리어가 인입되는 제1 로드락 챔버모듈; 상기 제1 로드락 챔버모듈과 선택적으로 연통 가능한 프로세스 챔버모듈; 및 상기 프로세스 챔버모듈과 선택적으로 연통 가능하며, 상기 캐리어가 인출되는 제2 로드락 챔버모듈;을 포함하며, 상기 제1 로드락 챔버모듈은, 외부와 선택적으로 연통 가능하며 대기압과 제1 진공압 사이의 진공도를 갖는 제1 챔버, 상기 제1 챔버와 선택적으로 연통 가능하고 제1 펌프를 구비하며 상기 제1 진공압과 상기 제1 진공압보다 낮은 제2 진공압 사이의 진공도를 갖는 제2 챔버, 상기 제2 챔버와 선택적으로 연통 가능하고 제2 펌프를 구비하며 상기 제2 진공압과 상기 제2 진공압보다 낮은 제3 진공압 사이의 진공도를 갖는 제3 챔버를 구비하며, 상기 제2 로드락 챔버모듈은, 상기 프로세스 챔버모듈과 선택적으로 연통 가능하고 제3 펌프를 구비하며 상기 제2 진공압과 상기 제3 진공압 사이의 진공도를 갖는 제4 챔버, 상기 제4 챔버와 선택적으로 연통 가능하고 제4 펌프를 구비하며 상기 제1 진공압과 상기 제2 진공압 사이의 진공도를 갖는 제5 챔버, 상기 제6 챔버와 선택적으로 연통 가능하며 대기압과 상기 제1 진공압 사이의 진공도를 갖는 제6 챔버를 구비하는 것을 특징으로 하는 증착장치를 제공함으로써 상술한 목적을 달성할 수 있다.
더욱이, 본 발명은 캐리어를 제1 챔버에 인입하는 인입단계; 상기 제1 챔버를 제1 진공압 상태를 만드는 제1 진공형성단계; 상기 캐리어를 제2 챔버로 이송하는 제1 이송단계; 펌프를 통해 제2 챔버를 제2 진공압 상태로 만드는 제2 진공형성단계; 상기 캐리어를 제3 챔버로 이송하는 제2 이송단계; 펌프를 통해 제3 챔버를 제3 진공압 상태로 만드는 제3 진공형성단계; 및 상기 캐리어를 프로세스 챔버모듈로 이송하여 증착공정을 수행하는 증착단계;를 포함하며, 상기 제1 진공형성단계에서 상기 제1 챔버 및 상기 제2 챔버가 연결관에 의해 연통됨으로써 상기 제1 챔버를 상기 제1 진공압 상태로 만드는 증착장치에 제품을 인입 및 인출하는 방법을 제공함으로써 상술한 목적을 달성할 수 있다.
여기서, 제4 챔버를 상기 제3 진공압 상태로 만드는 제4 진공형성단계; 증착공정이 완료된 상기 캐리어를 상기 프로세스 챔버모듈에서 제4 챔버로 이송하는 제3 이송단계; 제5 챔버를 상기 제2 진공압 상태로 만드는 제5 진공형성단계; 상기 캐리어를 상기 제5 챔버로 이송하는 단계; 제6 챔버를 상기 제1 진공압 상태로 만드는 제6 진공형성단계; 및 상기 캐리어를 상기 제6 챔버로 이송하는 단계를 더 포함할 수 있다.
아울러, 상기 제5 진공형성단계에서 상기 제5 챔버가 펌프에 의해 펌핑됨으로써 상기 제5 챔버를 상기 제2 진공압 상태로 만들고, 상기 제6 진공형성단계에서 상기 제5 챔버 및 상기 제6 챔버가 연통됨으로써 상기 제6 챔버를 상기 제1 진공압 상태로 만들 수 있다.
상기와 같이 본 발명은 순차적으로 압력이 낮아지는 복수의 챔버를 사용하여 캐리어를 고진공 챔버에 인입하기 때문에, 진공을 만들기 위한 시간을 줄일 수 있으며, 따라서, 하나의 제품을 생산하는데 소요되는 택타임을 줄일 수 있다.
또한, 본 발명은 연결관을 통해 복수의 챔버를 연결하여 미리 설정한 압력 상태를 형성하고, 기존 로드락 챔버 방식에 비해 펌프가 공기를 배기하는 유효 시간이 증가하여, 추가의 펌프가 필요없어 제조단가를 감소시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 펌프가 연결된 챔버가 미리 설정된 진공도 상태를 유지하므로, 챔버가 초기에 대기압 상태에서 가동하기 시작하여 큰 전력을 소모함에 따라 발생할 수 있는 손상의 가능성이 있는 종래에 비해, 펌프펌프의 전력소모를 감소시킬 수 있고, 또한 펌프의 손상도 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 증착장치를 나타내는 개략도이다.
도 2 내지 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 증착장치에서 캐리어가 제1 로드락 챔버모듈을 통해 프로세스 챔버모듈로 인입되는 과정을 순차적으로 나타낸 개략도이다.
도 11 내지 도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 증착장치에서 캐리어가 제2 로드락 챔버모듈을 통해 외부로 인출되는 과정을 순차적으로 나타낸 개략도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 의한 증착장치(1)의 일 실시예에 대하여 설명한다. 다만, 이하에서 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 혹은 구성요소에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명 및 구체적인 도시를 생략한다. 또한, 발명의 이해를 돕기 위해서, 첨부된 도면은 실제 축척대로 도시된 것이 아니라 일부 구성요소의 치수가 과장되게 도시될 수 있다.
아울러, 이하 예시로 기재하는 수치들은 제2 챔버(120)에 7만 리터 용량의 펌프 2개를 사용해 제3 펌프(130)가 손상되지 않는 압력을 형성하는 경우에 따른 수치이며, 이러한 수치는 펌프의 용량 및 크기, 제1 로드락 챔버모듈(100)의 환경등에 따라 변할 수 있다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 증착장치(1)는 제1 로드락 챔버모듈(100), 프로세스 챔버모듈(200) 및 제2 로드락 챔버모듈(300)을 포함한다. 또한, 도시하지는 않았지만, 증착장치(1)에는 각 챔버모듈들(100, 200, 300)을 지나며 캐리어(10)를 이송시키는 이송부(미도시)가 마련되어 있다.
제1 로드락 챔버모듈(100)은 증착장치(1)의 입구부분으로 외부로부터 캐리어(10)를 전달받아 증착공정을 수행할 수 있도록 고진공 상태의 프로세스 챔버모듈(200)로 이송한다. 이러한 제1 로드락 챔버모듈(100)은 제1 내지 제3 챔버(110, 120, 130)를 포함한다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 제1 챔버(110)는 대기압과 대기압보다 낮은 제1 진공압 사이의 진공도를 가질 수 있으며, 제1 게이트(111) 및 제1 연결관(112)을 포함한다. 본 실시예에 의하면, 대기압은 대략 760Torr이며, 제1 진공압은 대략 20Torr 정도이나, 이에 제한되지 않고, 상술한 바와 같이 제1 로드락 챔버모듈(100)의 용량 및 후술할 제1 및 제2 펌프(122, 132)의 크기에 따라 상이하게 설정될 수 있다. 다만, 제1 진공압은 제1 진공압 상태의 제1 챔버(110)가 제2 진공압 상태의 제2 챔버(120)와 연통될 때 양 챔버간 큰 압력차이에 의해 제2 챔버(120)에 손상이 발생하지 않도록 하는 충분히 작은 압력인 것이 바람직하다.
제1 게이트(111)는 캐리어(10)를 외부로부터 제1 챔버(110)에 인입하거나, 제1 챔버(110)와 외부를 상호 분리하기 위해 제1 챔버(110)의 일단부에 개폐 가능하게 구비된다.
제1 연결관(112)은 제1 챔버(110)와 제2 챔버(120)를 선택적으로 연통 가능하도록 연결한다. 이를 위해, 제1 연결관(112)은 제1 연결밸브(112a)와 같이 제1 연결관(112)을 선택적으로 개폐할 수 있는 개폐수단을 포함할 수 있다. 이러한 제1 연결관(112)을 통해 제1 챔버(110)는 대기압으로부터 제1 진공압 상태에 이를 수 있게 된다.
도 1 및 도 4 내지 도 6을 참조하면, 제2 챔버(120)는 제1 챔버(110)에 인접하게 배치되며, 제1 진공압과 제1 진공압보다 작은 제2 진공압 사이의 진공도를 가질 수 있다. 본 실시예에 의하면, 제2 진공압은 대략 5.0E-02 Torr 정도이지만, 상술한 바와 같이 이에 제한되지 않고, 제1 로드락 챔버모듈(100)의 용량 및 제1 및 제2 펌프(122, 132)의 크기와 용량에 따라 상이하게 설정될 수 있다. 다만, 제2 진공압은 제2 진공압 상태의 제2 챔버(120)가 제3 진공압 상태의 제3 챔버(130)와 연통될 때 양 챔버간 큰 압력차이에 의해 제3 챔버(130)에 손상이 발생하지 않도록 하는 충분히 작은 압력인 것이 바람직하다. 이러한 제2 챔버(120)는 제2 게이트(121) 및 제1 펌프(122)를 포함한다.
제2 게이트(121)는 제1 챔버(110)로부터 캐리어(10)를 전달받거나, 제1 챔버(110)와 제2 챔버(120)를 상호 분리하기 위해 제1 챔버(110)와 제2 챔버(120)의 사이에 개폐 가능하게 구비된다.
여기서, 제2 게이트(121)는 상술한 제1 연결관(112)과 상이한 경로를 통해 제1 챔버(110) 및 제2 챔버(120)를 연통시킬 수 있다. 구체적으로, 제2 게이트(121)가 개폐하는 경로는 캐리어(10)가 통과할 수 있어야 하므로 적어도 캐리어(10)의 크기에 대응되는 크기로 형성되어야 한다. 하지만, 제1 연결관(112)에 의해 연통되는 경로는 제1 챔버(110)가 제2 챔버(120)와 동일한 압력이 되도록 기체가 통과할 수 있을 정도의 크기면 충분하다.
다만, 상술한 바와 달리 도시하지는 않았지만, 본 발명에 따른 로드락 챔버모듈(100)은 제1 연결관(112)을 생략하고, 제2 게이트(121)의 개폐 정도를 조절하여 제2 게이트(121)가 제1 연결관(112)의 역할을 수행하게 하는 것도 가능하다.
제1 펌프(122)는 제2 챔버(120)를 제2 진공압 상태로 만들며, 드라이 펌프(dry pump)를 사용하는 것이 바람직하지만, 이에 제한되지 않는다. 아울러, 도1 에서는 하나의 제1 펌프(122)가 사용되는 것으로 도시하고 있지만, 제1 펌프(122)는 2개 이상 사용되는 것도 가능하다. 다만, 펌프는 상대적으로 고가의 장비이기 때문에 제품의 단가에 큰 영향을 미치므로, 증착공정에 필요한 환경과 펌프의 가격 및 용량을 고려하여 적절하게 선정하는 것이 바람직하다.
도 1, 도 7 및 도 8을 참조하면, 제3 챔버(130)는 제2 챔버(120)에 인접하게 배치되며, 제2 진공압과 제2 진공압보다 작은 제3 진공압 사이의 진공도를 가질 수 있다. 본 실시예에 의하면, 제3 진공압은 대략 1.0E-06 Torr 정도이지만, 상술한 바와 같이 이에 제한되지 않고, 제1 로드락 챔버모듈(100)의 용량 및 제1 및 제2 펌프(122, 132)의 크기와 용량에 따라 상이하게 설정될 수 있다. 다만, 여기서 제3 진공압은 증착공정이 수행될 수 있는 고진공 상태가 형성될 수 있도록 하는 압력인 것이 바람직하다. 이러한 제3 챔버(130)는 제3 게이트(131) 및 제2 펌프(132)를 포함한다.
제3 게이트(131)는 제2 챔버(120)로부터 캐리어(10)를 전달받거나 제2 챔버(120)와 제3 챔버(130)를 상호 분리하기 위해 제2 챔버(120)와 제3 챔버(130)의 사이에 개폐 가능하게 구비된다.
제2 펌프(132)는 제3 챔버(130)를 제3 진공압 상태로 만들며, 터보 펌프(turbo pump)를 사용하는 것이 바람직하지만, 이에 제한되지 않는다. 아울러, 도1 에서는 2개의 제2 펌프(132)가 사용되는 것으로 도시하고 있지만, 제2 펌프(132)는 하나만 사용되는 것도 가능하며, 3개 이상 사용되는 것도 가능하다. 다만, 펌프는 상대적으로 고가의 장비이기 때문에 제품의 단가에 큰 영향을 미치므로, 증착공정에 필요한 환경과 펌프의 가격 및 용량을 고려하여 적절하게 선정하는 것이 바람직하다.
도 1을 참조하면, 프로세스 챔버모듈(200)은 제1 로드락 챔버모듈(100)에 인접하게 배치되어 제1 로드락 챔버모듈(100)을 통해 이송된 캐리어(10)를 전달받은 후 증착공정을 수행한다. 아울러, 프로세스 챔버모듈(200)은 증착공정이 완료된 캐리어(10)를 제2 로드락 챔버모듈(300)로 이송한다. 이를 위해, 프로세스 챔버모듈(200)은 제3 챔버(130)와의 사이에 개폐 가능하게 구비된 제4 게이트(201)와 후술할 제4 챔버(310)와의 사이에 개폐 가능하게 구비된 제5 게이트(202)를 포함한다.
아울러, 이러한 프로세스 챔버모듈(200)은 다양한 증착공정이 가능하도록 증착수단이 마련되며, 제3 진공압 상태를 유지한다.
구체적으로, 프로세스 챔버모듈(200)은 플라즈마를 사용한 증착공정이 수행될 수 있도록 적어도 하나의 플라즈마 챔버(미도시)를 포함할 수 있다. 이러한 플라즈마 챔버는 적어도 하나의 플라즈마 건(Plasma gun, 미도시)을 포함할 수 있다. 아울러, 본 발명에 따른 증착장치(1)는 플라즈마를 사용하는 증착공정에 제한되지 않으며, 플라즈마를 사용하지 않는 증착공정을 위한 증착수단이 구비되는 것도 가능하다.
또한, 프로세스 챔버모듈(200)은 다수의 캐리어(10)가 이송될 때, 각 캐리어(10)들에 순차적으로 증착공정을 수행할 수 있도록 적어도 하나의 버퍼링 챔버(buffering chamber, 미도시)가 구비될 수도 있다. 이러한 버퍼링 챔버에 의해, 본 발명은 다수의 캐리어(10)들이 프로세스 챔버모듈(200)을 순차적으로 통과할 수 있게 된다.
또한, 도 1 및 도 11을 참조하면, 제2 로드락 챔버모듈(300)은 증착장치(1)의 출구부분으로 프로세스 챔버모듈(200)에 인접하게 배치되어 프로세스 챔버모듈(200)을 통해 이송된 캐리어(10)를 전달받는다. 이러한 제2 로드락 챔버모듈(300)은 상술한 제1 로드락 챔버모듈(100)과 거울 대칭되도록 마련되어 제1 로드락 챔버모듈(100)로 캐리어(10)를 인입하는 과정이 역으로 진행될 수 있도록 할 수 있다. 따라서, 본 실시예에서 제2 로드락 챔버모듈(300)은 제1 내지 제3 챔버(110, 120, 130)와 대응되는 제4 내지 제6 챔버(310, 320, 330)를 포함한다.
제4 챔버(310)는 프로세스 챔버모듈(200)에 인접하게 배치되어 프로세스 챔버모듈(200)의 제5 게이트(202)를 통해 캐리어(10)를 전달받으며, 제3 챔버(130)와 같이 제3 진공압과 제2 진공압 사이의 진공도를 가질 수 있다. 즉, 제4 챔버(310)는 제3 챔버(130)와 대응될 수 있다. 이러한 제4 챔버(310)는 제6 게이트(311) 및 제3 펌프(312)를 포함한다.
제6 게이트(311)는 제5 챔버(320)로 캐리어(10)를 전달하거나, 제4 챔버(310)와 제5 챔버(320)를 상호 분리하기 위해 제4 챔버(310)와 제5 챔버(320)의 사이에 개폐 가능하게 구비된다.
제3 펌프(312)는 제4 챔버(310)를 제3 진공압 상태로 만들며, 제2 펌프(132)와 같이 터보 펌프를 사용하는 것이 바람직하지만, 이에 제한되지 않는다. 아울러, 도10 에서는 2개의 제3 펌프(312)가 사용되는 것으로 도시하고 있지만, 제3 펌프(312)는 하나만 사용되는 것도 가능하며, 3개 이상 사용되는 것도 가능하다. 다만, 펌프는 상대적으로 고가의 장비이기 때문에 제품의 단가에 큰 영향을 미치므로, 필요한 제조환경과 펌프의 가격 및 용량을 고려하여 적절하게 선정하는 것이 바람직하다.
도 1, 도 12 및 도 13을 참조하면, 제5 챔버(320)는 제4 챔버(310)에 인접하게 배치되며, 제2 챔버(120)와 같이 제2 진공압과 제1 진공압 사이의 진공도를 가질 수 있다. 즉, 제5 챔버(320)는 제2 챔버(120)와 대응될 수 있다. 이러한 제5 챔버(320)는 제7 게이트(321) 및 제4 펌프(322)를 포함한다.
제7 게이트(321)는 제6 챔버(330)로 캐리어(10)를 전달하거나, 제5 챔버(320)와 제6 챔버(330)를 상호 분리하기 위해 제5 챔버(320)와 제6 챔버(330)의 사이에 개폐 가능하게 구비된다.
제4 펌프(322)는 제5 챔버(320)를 제2 진공압 상태로 만들며, 제1 펌프(122)와 같이 드라이 펌프를 사용하는 것이 바람직하지만, 이에 제한되지 않는다. 아울러, 도 10에서는 하나의 제4 펌프(322)가 사용되는 것으로 도시하고 있지만, 제4 펌프(322)는 2개 이상 사용되는 것도 가능하다. 다만, 펌프는 상대적으로 고가의 장비이기 때문에 제품의 단가에 큰 영향을 미치므로, 필요한 제조환경과 펌프의 가격 및 용량을 고려하여 적절하게 선정하는 것이 바람직하다.
도 1, 도 14 및 도 15를 참조하면, 제6 챔버(330)는 제5 챔버(320)에 인접하게 배치되며, 제1 챔버(110)와 같이 제1 진공압과 대기압 사이의 진공도를 가질 수 있다. 이러한 제6 챔버(330)는 제8 게이트(331) 및 제2 연결관(332)를 포함한다.
제8 게이트(331)는 캐리어(10)를 외부로 인출하거나, 제6 챔버(330)와 외부를 상호 분리하기 위해 제6 챔버(330)의 일단부에 개폐 가능하게 구비된다.
제2 연결관(332)은 제5 챔버(320)와 제6 챔버(330)를 선택적으로 연통 가능하도록 연결한다. 이를 위해, 제2 연결관(332)은 제2 연결밸브(332a)와 같이 제2 연결관(332)을 선택적으로 개폐할 수 있는 개폐수단을 포함할 수 있다. 이러한 제2 연결관(332)을 통해 제6 챔버(330)는 대기압으로부터 제1 진공압에 이를 수 있다.
이상, 본 실시예에서는 제1 및 제2 로드락 챔버모듈(100, 300)이 각각 3개의 로드락 챔버(110, 120, 130, 310, 320, 330)를 사용한 것으로 도시하고 있지만, 3개 이상의 로드락 챔버를 사용하도록 구성하는 것도 가능하다. 다만, 로드락 챔버가 추가됨에 따른 제품의 단가 상승을 고려하여 로드락 챔버의 개수를 적절히 선정하는 것이 바람직하다.
이하, 상기와 같이 구성된 본 발명의 일 실시예에 따른 증착장치(1)의 작용에 대해 설명한다.
도 2를 참조하면, 캐리어(10)는 증착장치(1)에 인입되기 전 대기상태에 있으며, 제1 챔버(110)는 대기압상태, 제2 챔버(120)는 제2 진공압 상태, 제3 챔버(130)는 제3 진공압 상태에 있다. 또한, 제1 내지 제4 게이트(111, 121, 131, 201)는 닫혀 있으며, 제1 연결관(112)도 닫혀있다.
이어서, 도 3을 참조하면, 제1 게이트(111)가 개방되고, 캐리어(10)가 제1 챔버(110)로 인입된다.
이어서, 도 4를 참조하면, 제1 게이트(111)가 폐쇄되고, 제1 연결관(112)이 개방되어, 대기압 상태에 있던 제1 챔버(110)와 제2 진공압 상태에 있던 제2 챔버(120)가 평형을 이루기 위해 제1 진공압 상태에 이르게 된다. 본 실시예에서는 제1 챔버(110)가 제1 진공압 상태에 이르는데 대략 30초가 소요되지만, 상술한 바와 같이 이러한 수치는 제1 로드락 챔버모듈(100)의 크기 및 제1 펌프(122)의 용량 등에 의해 변경될 수 있다.
이렇게 제1 챔버(110)와 제2 챔버(120)가 제1 진공압 상태로 평형에 이르게 되면, 제2 게이트(121)를 개방하여도 제2 챔버(120)에 제1 챔버(110)와의 큰 압력차이로 인한 손상이 발생하지 않기 때문에 제2 게이트(121)를 개방하는 것이 가능하다.
도 5를 참조하면, 제2 게이트(121)가 개방되고, 캐리어(10)는 제1 챔버(110)에서 제2 챔버(120)로 이송된다.
이후, 도 6을 참조하면, 캐리어(10)는 제2 챔버(120)로 완전히 이송되고, 제1 연결관(112) 및 제2 게이트(121)는 폐쇄되며, 제1 펌프(122)는 제2 챔버(120)를 제2 진공압 상태로 만들기 위해 펌핑(pumping) 작업을 수행한다. 본 실시예에서는 제2 챔버(120)가 제2 진공압 상태에 이르는데 대략 30초가 소요되지만, 상술한 바와 같이 이러한 수치는 제1 로드락 챔버모듈(100)의 크기 및 제1 펌프(122)의 용량 등에 의해 변경될 수 있다.
또한, 제조시간을 단축하기 위해 제1 펌프(122)는 도 5와 같이 캐리어(10)가 이송되는 과정에서부터 제2 챔버(120)를 제2 진공압 상태가 되도록 펌핑 작업을 수행하는 것도 가능하다. 이렇게, 제2 챔버(120)가 제2 진공압 상태가 되면, 제3 게이트(131)를 개방하여도 제3 챔버(130)에 제2 챔버(120)와의 큰 압력차이로 인한 손상이 발생하지 않기 때문에 제3 게이트(131)를 개방하는 것이 가능하다.
도 7을 참조하면, 제3 게이트(131)가 개방됨에 따라 캐리어(10)는 제3 챔버(130)로 이송되기 시작하고, 제3 챔버(130)는 일시적으로 제2 진공압에 가까운 압력이 되었다가 다시 제2 펌프(132)에 의해 제3 진공압에 이른다.
또한, 제1 챔버(110)는 기체를 주입하여 대기압 상태를 만든 후, 또 다른 캐리어(10a)를 받아들이기 위해 제1 게이트(111)를 개방할 수 있다. 이에 따라 제1 챔버(110)는 대기압 상태가 된다.
이어서, 도 8을 참조하면, 먼저 인입된 캐리어(10)는 제3 챔버(130)로 완전히 이송되고, 제2 펌프(132)는 제3 챔버(130)를 제3 진공압 상태로 만들기 위해 펌핑 작업을 수행한다. 본 실시예에서는 제3 챔버(130)가 제3 진공압 상태에 이르는데 대략 30초가 소요되지만, 상술한 바와 같이 이러한 수치는 제1 로드락 챔버모듈(100)의 크기 및 펌프의 용량 등에 의해 변경될 수 있다.
또한, 제조시간을 단축하기 위해 제2 펌프(132)는 도 7에 도시된 바와 같이 캐리어(10)가 이송되는 과정에서부터 제3 챔버(130)를 제3 진공압 상태가 되도록 펌핑 작업을 수행하는 것도 가능하다.
이때, 또 다른 캐리어(10a)는 제1 챔버(110)로 완전히 인입된 상태에 있을 수 있다.
이어서, 도 9를 참조하면, 또 다른 캐리어(10a)가 제1 챔버(110)에 위치하게 되면, 제1 연결관(112)이 개방되며, 이에 따라, 대기압 상태의 제1 챔버(110) 및 제2 진공압 상태의 제2 챔버(120)는 먼저 인입된 캐리어(10)의 경우와 같이 평형상태가 되도록 제1 진공압 상태에 이르게 된다. 이때, 먼저 인입된 캐리어(10)는 제3 챔버(130)에 대기할 수 있다.
이후, 도 10을 참조하면, 제4 게이트(201)가 개방됨에 따라 먼저 인입된 캐리어(10)는 제3 진공압 상태의 프로세스 챔버모듈(200)로 이송되고, 또 다른 캐리어(10a)는 제1 챔버(110)에서 제2 챔버(120)로 이송된다.
이후, 도 2 내지 도 10의 과정이 반복되어 수행되면, 캐리어(10)들은 순차적으로 증착장치(1)로 인입되어 프로세스 챔버모듈(200)에서 증착공정을 거치게 된다.
이러한 일련의 과정을 통해, 하나의 캐리어(10)를 프로세스 챔버모듈(200)에 인입하기 위한 고진공 상태를 형성하는데는 대략 90초의 시간이 소요된다. 이는 종래의 대략 135초의 소요시간을 획기적으로 단축한 것이다. 이에 따라, 본 발명에 따른 증착장치(1)를 이용하여 증착공정을 수행하는 경우, 생산 수율을 상승시킬 수 있고, 이에 따라 제조 비용도 절감할 수 있다.
이어서, 도 11 내지 도 15를 참조하여, 증착공정이 완료된 캐리어(10)들이 증착장치(1)로부터 인출되는 과정을 설명한다.
도 11을 참조하면, 프로세스 챔버모듈(200)에서 증착공정이 완료된 캐리어(10)는 개방된 제5 게이트(202)를 통해 제4 챔버(310)로 이송된다. 이때, 제4 이송챔버(310)는 제3 펌프(312)에 의해 프로세스 챔버모듈(200)과 같이 제3 진공압 상태에 있다. 또한, 제5 챔버(320)는 제4 펌프(322)에 의해 제2 진공압 상태에 있다.
이어서, 도 12를 참조하면, 제6 게이트(311)가 개방됨에 따라 캐리어(10)는 제4 챔버(310)에서 제5 챔버(320)로 이송된다. 이때, 제5 챔버(320)는 제2 진공압 상태에 있었기 때문에, 제4 챔버(310)에 제5 챔버(320)와의 큰 압력차이에 따른 손상이 발생되는 것을 방지할 수 있다. 아울러, 제4 챔버(310) 및 제5 챔버(320)가 연통됨에 따라, 제4 챔버(310)의 압력은 일시적으로 제2 진공압에 가까이 높아졌다가 다시 제3 펌프(312)에 의해 낮아지게 된다.
이후, 도 13을 참조하면, 캐리어(10)는 제5 챔버(320)로 완전히 이송되고, 제6 게이트(311)는 폐쇄된다. 이후, 제5 챔버(320)는 제2 진공압 상태가 된다. 이어서, 제2 연결관(332)이 개방되어 제5 챔버(320)와 제6 챔버(330)가 연통되어 대기압 상태에 있던 제6 챔버(330)가 제7 게이트(321)를 개방해도 제5 챔버(320)에 제6 챔버(330)와의 큰 압력차이에 따른 손상이 발생되지 않도록 하는 제1 진공압 상태에 이르게 된다.
제6 챔버(330)가 제1 진공압 상태가 되면, 도 14와 같이 제7 게이트(321)를 개방하여 캐리어(10)를 제6 챔버(330)로 이송한다. 이후, 캐리어(10)가 제6 챔버(330)로 완전히 이송되면, 도 15와 같이 제7 게이트(321)를 폐쇄하고, 제8 게이트(331)를 개방하여 캐리어(10)를 증착장치(1)로부터 인출한다.
상기와 같이, 본 발명에 따른 증착장치(1)는 복수의 로드락 챔버(110, 120, 130)를 사용하여 증착공정에 필요한 고진공 상태를 형성하는데 걸리는 시간을 단축할 수 있으므로 제품의 생산수율을 증가시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 증착장치(1)는 연결관(112)을 이용하여 로드락 챔버를 연통 가능하게 연결하기 때문에 필요한 펌프(122)의 개수를 줄일 수 있어, 제조비용이 감소될 수 있다.
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 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등 범위 내에서 다양한 수정 및 변형 가능함은 물론이다.
100; 제1 로드락 챔버모듈
110; 제1 챔버
120; 제2 챔버
130; 제3 챔버
300; 제2 로드락 챔버모듈
310; 제4 챔버
320; 제5 챔버
330; 제6 챔버

Claims (14)

  1. 캐리어(10)가 인입되는 제1 로드락 챔버모듈(100);
    상기 제1 로드락 챔버모듈(100)과 선택적으로 연통 가능한 프로세스 챔버모듈(200); 및
    상기 프로세스 챔버모듈(200) 과 선택적으로 연통 가능하며, 상기 캐리어(10)가 인출되는 제2 로드락 챔버모듈(300);을 포함하며,
    상기 제1 로드락 챔버모듈(100) 또는 상기 제2 로드락 챔버모듈(300)은 상기 프로세스 챔버모듈(200)에 인접하게 연결될수록 순차적으로 높은 진공도를 갖는 적어도 3 이상의 챔버로 이루어지고, 외부와 선택적으로 연통 가능하며, 대기압과 제1 진공압 사이의 진공도를 갖는 제1 챔버(110,330); 상기 제1 챔버(110,330)와 선택적으로 연통 가능하고, 제1 펌프(122)를 구비하며, 상기 제1 진공압과 상기 제1 진공압보다 낮은 제2 진공압 사이의 진공도를 갖는 제2 챔버(120,320); 및 상기 제2 챔버(120,320)와 선택적으로 연통 가능하고, 제2 펌프(132)를 구비하며, 상기 제2 진공압과 상기 제2 진공압보다 낮은 제3 진공압 사이의 진공도를 갖는 제3 챔버(130,310);를 포함하고,
    상기 제1 챔버(110,330) 및 상기 제2 챔버(120,320)는 상이한 2개의 경로를 통해 연통되고,
    상기 상이한 2개의 경로는 상이한 연통 면적을 가지는 것을 특징으로 하는 증착장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1 진공압은 상기 제1 진공압 상태의 상기 제1 챔버(110,330)와 상기 제2 진공압 상태의 상기 제2 챔버(120,320)가 연통될 때 상기 제1 챔버(110,330) 및 상기 제2 챔버(120,320) 사이의 압력차이에 의해 발생하는 상기 제2 챔버(120,320)의 손상을 방지할 수 있는 압력이며,
    상기 제2 진공압은 상기 제2 진공압 상태의 상기 제2 챔버(120,320)와 상기 제3 진공압 상태의 상기 제3 챔버(130,310)가 연통될 때 상기 제2 챔버(120,320) 및 상기 제3 챔버(130,310) 사이의 압력차이에 의해 발생하는 상기 제3 챔버(130,310)의 손상을 방지할 수 있는 압력인 것을 특징으로 하는 증착장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제3 진공압은 증착공정이 가능한 압력인 것을 특징으로 하는 증착장치.
  7. 캐리어(10)가 인입되는 제1 로드락 챔버모듈(100);
    상기 제1 로드락 챔버모듈(100)과 선택적으로 연통 가능한 프로세스 챔버모듈(200); 및
    상기 프로세스 챔버모듈(200)과 선택적으로 연통 가능하며, 상기 캐리어(10)가 인출되는 제2 로드락 챔버모듈(300);을 포함하며,
    상기 제1 로드락 챔버모듈(100)은, 외부와 선택적으로 연통 가능하며 대기압과 제1 진공압 사이의 진공도를 갖는 제1 챔버(110), 상기 제1 챔버(110)와 선택적으로 연통 가능하고 제1 펌프(122)를 구비하며 상기 제1 진공압과 상기 제1 진공압보다 낮은 제2 진공압 사이의 진공도를 갖는 제2 챔버(120), 상기 제2 챔버(120)와 선택적으로 연통 가능하고 제2 펌프(132)를 구비하며 상기 제2 진공압과 상기 제2 진공압보다 낮은 제3 진공압 사이의 진공도를 갖는 제3 챔버(130), 상기 제1 챔버(110) 및 상기 제2 챔버(120)를 연통하도록 하는 제1 연결관(112)을 구비하며,
    상기 제2 로드락 챔버모듈(300)은, 상기 프로세스 챔버모듈과 선택적으로 연통 가능하고 제3 펌프(312)를 구비하며 상기 제2 진공압과 상기 제3 진공압 사이의 진공도를 갖는 제4 챔버(310), 상기 제4 챔버(310)와 선택적으로 연통 가능하고 제4 펌프(322)를 구비하며 상기 제1 진공압과 상기 제2 진공압 사이의 진공도를 갖는 제5 챔버(320), 상기 제5 챔버(320)와 선택적으로 연통 가능하며 대기압과 상기 제1 진공압 사이의 진공도를 갖는 제6 챔버(330),상기 제5 챔버(320) 및 상기 제6 챔버(330)를 연통하도록 하는 제2 연결관(332)을 구비하는 것을 특징으로 하는 증착장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 상이한 2개의 경로 중, 적은 연통면적을 가지는 경로(112,332)에 연결밸브(112a,332a)를 가지는 것을 특징으로 하는 증착장치.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 제1 연결관(112) 및 제2 연결관(332)에 연결되는 제1 연결밸브(112a) 및 제2 연결밸브(332a)를 가지는 것을 특징으로 하는 증착장치.
  10. 캐리어(10)를 제1 챔버(110)에 인입하는 인입단계;
    상기 제1 챔버(110)를 제1 진공압 상태를 만드는 제1 진공형성단계;
    상기 캐리어(10)를 제2 챔버(120)로 이송하는 제1 이송단계;
    제1 펌프(122)를 통해 제2 챔버(120)를 제2 진공압 상태로 만드는 제2 진공형성단계;
    상기 캐리어(10)를 제3 챔버(130)로 이송하는 제2 이송단계;
    제2 펌프(132)를 통해 제3 챔버(130)를 제3 진공압 상태로 만드는 제3 진공형성단계; 및
    상기 캐리어(10)를 프로세스 챔버모듈(200)로 이송하여 증착공정을 수행하는 증착단계;를 포함하며,
    상기 제1 진공형성단계에서 상기 제1 챔버(110) 및 상기 제2 챔버(120)가 제1 연결관(112)에 의해 연통됨으로써 상기 제1 챔버(110)를 상기 제1 진공압 상태로 만드는 증착장치에 제품을 인입 및 인출하는 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    제4 챔버(310)를 상기 제3 진공압 상태로 만드는 제4 진공형성단계;
    증착공정이 완료된 상기 캐리어(10)를 상기 프로세스 챔버모듈(200)에서 상기 제4 챔버(310)로 이송하는 제3 이송단계;
    제5 챔버(320)를 상기 제2 진공압 상태로 만드는 제5 진공형성단계;
    상기 캐리어(10)를 상기 제5 챔버(320)로 이송하는 단계;
    제6 챔버(330)를 상기 제1 진공압 상태로 만드는 제6 진공형성단계; 및
    상기 캐리어(10)를 상기 제6 챔버(330)로 이송하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 증착장치에 제품을 인입 및 인출하는 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제5 진공형성단계에서 상기 제5 챔버(320)가 제4 펌프(322)에 의해 펌핑됨으로써 상기 제5 챔버(320)를 상기 제2 진공압 상태로 만들고,
    상기 제6 진공형성단계에서 상기 제5 챔버(320) 및 상기 제6 챔버(330)가 제2 연결관(332)에 의해 연통됨으로써 상기 제6 챔버(330)를 상기 제1 진공압 상태로 만드는 것을 특징으로 하는 증착장치에 제품을 인입 및 인출하는 방법.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 제1 연결관(112)에 결합되는 제1 연결밸브(112a)를 가지는 것을 특징으로 하는 증착장치에 제품을 인입 및 인출하는 방법.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 제2 연결관(332)에 결합되는 제2 연결밸브(332a)를 가지는 것을 특징으로 하는 증착장치에 제품을 인입 및 인출하는 방법.
KR1020150097968A 2015-07-09 2015-07-09 증착장치 및 증착장치에 제품을 인입 및 인출하는 방법 KR101725243B1 (ko)

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