KR102134867B1 - 기판처리장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 기판처리장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 기판에 미리 설정된 패턴의 증착, 식각 등의 기판처리를 수행하는 기판처리장치에 관한 것이다.
본 발명은, 기판처리가 수행되는 밀폐된 처리공간(S)을 형성하는 공정챔버(100)와; 상기 공정챔버(100)에 형성된 관통공(150)을 관통하도록 상기 공정챔버(100)에 설치되는 하나 이상의 샤프트부와; 상기 공정챔버(100)의 외부에 설치되며, 상기 샤프트부를 선형이동시키는 선형구동부와; 상기 관통공(150)에 대응되게 상기 공정챔버(100)의 외측벽에 설치되어 상기 처리공간(S)의 기밀을 유지하는 벨로우즈부(300)와; 상기 샤프트부에 결합되어 상기 처리공간(S)에서 공정이 수행될 때 상기 공정챔버(100)의 내측벽 및 외측벽 중 하나에 밀착되어 상기 관통공(150)을 복개하는 이물질유입방지부(400)를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치를 개시한다.

Description

기판처리장치 {Substrate processing apparatus}
본 발명은 기판처리장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 기판에 미리 설정된 패턴의 증착, 식각 등의 기판처리를 수행하는 기판처리장치에 관한 것이다.
기판에 미리 설정된 패턴의 증착, 식각 등의 기판처리를 수행하는 기판처리장치는, 기판에 대한 공정분위기를 형성하기 위하여 공정챔버 내에 밀폐된 처리공간을 형성한다.
한편, 상기 공정챔버의 경우, 공정챔버에 위치된 기판 및 마스크 등을 지지하며 선형이동되는 서셉터, 리프트핀 및 마스크포스트 등이 관통되는 관통공이 공정챔버의 챔버벽에 형성된다.
따라서, 챔버벽의 관통공 및 서셉터, 리프트핀 및 마스크포스트 등 선형이동에도 불구하고 상기 공정챔버 내의 처리공간의 기밀을 유지하기 위해서 공정챔버의 챔벼벽에 형성된 관통공에는 SUS 재질의 벨로우즈가 설치되는 것이 일반적이다.
그러나, 종래의 공정챔버는, 서셉터, 리프트핀 및 마스크포스트 등이 관통되는 관통공을 기준으로 공정챔버의 내측과 외측이 개방되어 있어 공정챔버 내에서의 기판처리에 의해 발생되는 공정잔여물이 벨로우즈로 침투되어 벨로우즈에 쌓이거나 공정챔버 클리닝 시 NF3와 같은 세정가스가 관통공을 통해 벨로우즈를 부식시키는 문제점이 있다.
본 발명의 목적은, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 기판처리 또는 공정챔버 세정 시 서셉터샤프트, 리프트핀 및 마스크포스트 등이 관통하는 공정챔버의 관통공으로 공정잔여물 또는 세정가스가 관통공을 통해 벨로우즈 쪽으로 유입되는 것을 방지할 수 있는 기판처리장치를 제공하는 데 있다.
본 발명은 상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 창출된 것으로서, 본 발명은, 기판처리가 수행되는 밀폐된 처리공간(S)을 형성하는 공정챔버(100)와; 상기 공정챔버(100)에 형성된 관통공(150)을 관통하도록 상기 공정챔버(100)에 설치되는 하나 이상의 샤프트부와; 상기 공정챔버(100)의 외부에 설치되며, 상기 샤프트부를 선형이동시키는 선형구동부와; 상기 관통공(150)에 대응되게 상기 공정챔버(100)의 외측벽에 설치되어 상기 처리공간(S)의 기밀을 유지하는 벨로우즈부(300)와; 상기 샤프트부에 결합되어 상기 처리공간(S)에서 공정이 수행될 때 상기 공정챔버(100)의 내측벽 및 외측벽 중 하나에 밀착되어 상기 관통공(150)을 복개하는 이물질유입방지부(400)를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치를 개시한다.
상기 샤프트부는, 상기 공정챔버(100)에 설치되어 기판(10)을 지지하는 기판지지부(500)를 지지하도록 설치된 기판지지샤프트(210)일 수 있다.
상기 이물질유입방지부(400)는, 상기 기판지지샤프트(210)의 선형이동에 따라 상기 공정챔버(100)의 외측벽과 밀착되도록 상기 관통공(150)을 기준으로 상기 공정챔버(100)의 외부에서 상기 기판지지샤프트(210)에 결합될 수 있다.
상기 기판처리장치는, 기판(10)에 마스크(20)를 밀착시켜 공정을 수행할 수 있다.
이때, 상기 샤프트부는, 상기 마스크(20)를 지지하여 상기 마스크(20)를 선형 이동시키는 마스크지지샤프트(220)일 수 있다.
상기 이물질유입방지부(400)는, 상기 마스크지지샤프트(220)의 선형이동에 따라 상기 공정챔버(100)의 내측벽과 접촉되도록 상기 관통공(150)을 기준으로 상기 공정챔버(100)의 내부에서 상기 마스크지지샤프트(210)에 설치될 수 있다.
상기 샤프트부는, 상기 공정챔버(100)로의 기판도입 또는 상기 공정챔버(100) 외부로의 기판배출 시 기판(10)을 지지하는 리프트핀일 수 있다.
상기 샤프트부는, 상기 공정챔버(100)로의 기판도입 또는 상기 공정챔버(100) 외부로의 기판배출 시 기판(10)을 지지하도록 상기 공정챔버(100)에 설치된 하나 이상의 리프트핀과 결합된 리프트핀기저부를 지지하도록 설치된 리프트핀샤프트일 수 있다.
상기 이물질유입방지부(400)는, 상기 리프트핀샤프트의 선형이동에 따라 상기 공정챔버(100)의 내측벽과 접촉되도록 상기 관통공(150)을 기준으로 상기 공정챔버(100)의 내부에서 상기 리프트핀샤프트에 설치될 수 있다.
상기 이물질유입방지부(400)는, 상기 샤프트부가 삽입되는 삽입공(401)이 형성된 본체부(403)와, 상기 본체부(403)에 구비되며 상기 삽입공(401)을 둘러싸면서 상기 공정챔버(100)의 벽면에 밀착되는 밀착부를 포함할 수 있다.
상기 밀착부는, 상기 본체부(403)에 일체로 형성될 수 있다.
상기 본체부(403)는, 상기 밀착부가 공정챔버(100)의 벽면에 밀착되는 경우 탄성변형 가능한 재질로 이루어질 수 있다.
상기 밀착부 및 상기 공정챔버(100) 중 상기 밀착부가 밀착되는 면 중 적어도 어느 하나에는, 하나 이상의 오링(O-ring, 410)이 설치될 수 있다.
상기 이물질유입방지부(400)는, 상기 샤프트가 삽입되는 삽입공(401)이 형성된 본체부(403)와, 상기 삽입공(401)을 둘러싸면서 상기 공정챔버(100)의 벽면에 밀착되며, 상기 공정챔버(100)의 벽면에 밀착된 상태에서 상기 샤프트부의 선형이동에 따라 상기 본체부(403)에 대하여 상대이동 가능하게 상기 본체부(403)에 결합되는 밀착부(434, 438)를 포함할 수 있다.
상기 이물질유입방지부(400)는, 상기 밀착부(434, 438)가 상기 공정챔버(100)에 밀착된 경우 상기 공정챔버(100)의 벽면에 대한 상기 밀착부(434, 438)의 밀착력이 형성되도록 본체부(403)와 상기 밀착부(434, 438)사이에 설치되는 탄성부재(432, 436)를 더 포함할 수 있다.
상기 밀착부(434, 438) 및 상기 공정챔버(100) 중 상기 상기 밀착부(434, 438)가 밀착되는 면 중 적어도 어느 하나에는, 하나 이상의 오링(O-ring, 410)이 설치될 수 있다.
상기 이물질유입방지부(400)는, 상기 관통공(150)을 복개하였을 때 상기 이물질유입방지부(400)에 의하여 구획되는 공간들이 서로 연통될 수 있도록 하나 이상의 연통홀(440)이 형성될 수 있다.
본 발명에 따른 기판처리장치는, 기판처리 또는 공정챔버 세정 시 서셉터샤프트, 리프트핀 및 마스크포스트 등이 관통되는 공정챔버의 관통공을 복개함으로써, 공정잔여물 또는 세정가스가 관통공을 통해 벨로우즈 쪽으로 유입되는 것을 방지할 수 있는 이점이 있다.
이를 통해, 본 발명에 따른 기판처리장치는, 공전잔여물 또는 세정가스에 의한 벨로우즈의 부식을 방지할 수 있는 이점이 있다.
한편, 본 발명에 따른 기판처리장치는, 기판처리 또는 공정챔버 세정 시 관통공을 복개하는 이물질유입방지부를 서셉터샤프트, 리프트핀 및 마스크포스트 등에 고정결합하여 서셉터샤프트, 리프트핀 및 마스크포스트 등과 함께 이동가능하게 함으로써, 서셉터샤프트, 리프트핀 및 마스크포스트 등이 관통공 내에서의 수평방향이동을 가능하게 하는 이점이 있다.
도 1a 및 도 1b는, 본 발명의 일 실시예에 따른 기판처리장치를 보여주는 단면도이다.
도 2a는, 본 발명의 일 실시예에 따른 기판처리장치의 구성 일부를 보여주는 단면도이다.
도 2b는, 도 2a의 Ⅰ-Ⅰ방향 저면도이다.
도 2c는, 본 발명의 일 실시예에 따른 기판처리장치의 구성 일부를 보여주는 단면도이다.
도 3은, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 기판처리장치의 구성 일부를 보여주는 단면도이다.
이하 본 발명에 따른 기판처리장치에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 따른 기판처리장치는, 도 1a 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 기판처리가 수행되는 밀폐된 처리공간(S)을 형성하는 공정챔버(100)와; 상기 공정챔버(100)에 형성된 관통공(150)을 관통하도록 상기 공정챔버(100)에 설치되는 하나 이상의 샤프트부와; 상기 공정챔버(100)의 외부에 설치되며, 상기 샤프트부를 선형이동시키는 선형구동부와; 상기 관통공(150)에 대응되게 상기 공정챔버(100)의 외측벽에 설치되어 상기 처리공간(S)의 기밀을 유지하는 벨로우즈부(300)한다.
그리고 본 발명에 따른 기판처리장치에 의하여 수행되는 기판처리는, 밀폐된 처리공간(S) 내에서 증착, 식각 등 기판처리를 수행하는 기판처리공정이면 PECVD 공정, 증발증착공정 등 어떠한 공정도 가능하다.
예로서, 상기 기판처리장치는, 처리공간(S)에 위치되는 마스크(20)를 이용하여 기판에 미리 설정된 패턴으로 식각공정, 증착공정 등을 수행할 수 있다.
이때, 상기 기판처리장치는, 정밀한 기판처리를 위하여 기판(10)과 마스크(20) 사이의 수평방향위치를 얼라인하는 얼라인과정을 추가로 수행함이 바람직하다.
한편, 상기 마스크(20)는, 설정된 패턴으로 증착, 식각 등의 기판처리의 수행을 위하여 기판(10)과 밀착되거나 간격을 두고 설치되는 구성으로서, 미리 설정된 패턴의 개구들이 형성되는 등 다양한 구성이 가능하다.
여기서 상기 마스크(20)는, 직사각형 기판(10)의 평면형상에 대응되어 평면형상이 직사각형 형상을 가짐이 바람직하다.
상기 공정챔버(100)는, 기판처리를 위한 밀폐된 처리공간(S)를 형성하는 구성으로서 다양한 구성이 가능하다.
예로서, 상기 공정챔버(100)는, 상측에 개구가 형성된 챔버본체(110)와, 챔버본체의 개구에 탈착가능하게 결합되어 챔버본체(110)와 함께 밀폐된 처리공간(S)을 형성하는 상부리드(120)를 포함하여 구성될 수 있다.
그리고 상기 챔버본체(110)는, 측면에 형성된 기판(10)의 도입 및 배출을 위한 하나 이상의 게이트(111)가 형성될 수 있다.
또한, 상기 공정챔버(100)는, 수행되는 기판처리의 종류에 따라서 다양한 구성이 가능하며, 기판처리의 수행을 위한 처리가스의 공급을 위한 가스공급부(140), 기판처리 수행을 위한 전원인가시스템, 처리공간(S)의 압력 제어 및 배기를 위한 배기시스템 등이 연결 또는 설치될 수 있다.
한편, 상기 공정챔버(100)는, 공정챔버(100)의 하부에 배치된 지지프레임(미도시)을 통해 지지되어 클린룸 등의 지면으로부터 미리 설정된 간격을 두고 설치된다.
상기 지지프레임은, 공정챔버(100)를 지지하여 공정챔버(100)가 클린룸 등의 지면으로부터 이격되어 설치되도록 함으로써, 기판처리를 위한 부대설비가 설치될 수 있도록 한다.
상기 지지프레임은, 공정챔버(100)를 지지며 부대설비가 설치될 수 있는 구성이면 어떠한 구성도 가능하며, 하나 이상의 프레임부재로 구성되는 등 다양한 구성이 가능하다.
또한, 상기 공정챔버(100)는, 기판(10)을 지지하기 위한 기판지지부(500)가 설치될 수 있다.
상기 기판지지부(500)는, 기판(10)과 마스크(20)의 얼라인 과정 및 기판처리 과정에서 기판(10)을 지지하는 구성으로 다양한 구성이 가능하다.
상기 샤프트부는, 공정챔버(100)에 형성된 관통공(150)을 관통하도록 공정챔버(100)에 설치되어 선형이동되는 구성으로 다양한 구성이 가능하다.
또한, 상기 샤프트부는, 상기 처리공간(S)에 위치된 대상부재를 지지할 수 있다.
여기서, 상기 대상부재는, 기판(10), 마스크(20), 기판지지부(500) 등 공정챔버(100) 내에서 선형이동을 요하는 부재이면 모두 가능하다.
상기 기판(10)은, 마스크(20)를 이용하여 증착, 식각 등 기판처리를 수행하는 기판으로서, LCD 제조용 기판, OLED 제조용 기판, 태양전지 제조용 기판 등 평면형상이 직사각형 형상을 가지는 기판이면 어떠한 기판도 가능하다.
상기 샤프트부는, 대상부재와 직접 접촉되어 대상부재를 지지하거나, 또는 대상부재를 지지하는 지지부재를 지지하여 대상부재를 간접적으로 지지하는 등 다양한 방식으로 대상부재를 지지하도록 구성될 수 있다.
상기 샤프트부가 대상부재를 지지부재를 통해 간접적으로 지지하는 경우, 상기 샤프트부는 지지부재와 일체로 형성되거나 또는 볼팅, 용접 등을 통해 지지부재에 결합될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 샤프트부는, 기판지지부(500)를 지지하도록 설치된 기판지지샤프트(210)일 수 있다.
상기 기판지지샤프트(210)는, 공정챔버(100)에 형성된 관통공(150)을 관통하도록 공정챔버(100)에 설치되어 기판지지부(500)를 지지하도록 설치되는 구성으로 다양한 구성이 가능하다.
여기서, 상기 기판지지샤프트(210)는, 기판지지부(500)와 일체로 형성되거나, 또는 독립적 부재로 나사결합, 용접 등의 다양한 결합방식을 통해 기판지지부(500)에 결합될 수 있다.
다른 일 실시예에서, 상기 샤프트부는, 마스크(20)를 지지하여 마스크(20)를 상하로 이동시키는 마스크지지샤프트(220)일 수 있다.
상기 마스크지지샤프트(220)는, 도 1a 및 도 1b에 도시된 바와 같이, 복수개로 구성되어 마스크(20)의 저면을 지지하는 구성으로 다양한 구성이 가능하다.
예로서, 상기 마스크지지샤프트(220)는, 마스크(20)가 직사각형 형상인 경우, 네 개로 구성되어 마스크(20)의 꼭지점에 대응되는 네 개의 지점에서 상기 마스크(20)를 지지할 수 있다.
도 1a 및 도 1b는 마스크지지샤프트(220)가 공정챔버(100)의 저면을 관통하여 마스크(20)의 저면을 지지하는 것을 도시하였으나, 마스크지지샤프트(220)는, 마스크(20)의 지지방식 및 구조에 따라서 다양한 구성이 가능하며, 공정챔버(100)의 저면을 관통하여 설치되는 실시예 이외에도 공정챔버(100)의 상측 또는 측면에 설치되어 클램핑하는 등 다양한 구성이 가능함을 물론이다.
또 다른 일 실시예에서, 상기 샤프트부는, 공정챔버(100)로의 기판도입시 기판(10)이 기판지지부(500)에 안착되기 전 또는 공정챔버(100) 외부로의 기판배출시 기판(10)을 지지하는 리프트핀(미도시)에 해당될 수 있다.
이때 다른 측면에서, 상기 샤프트부는, 공정챔버(100)에 설치된 하나 이상의 리프트핀과 결합된 리프트핀기저부를 지지하도록 설치된 리프트핀샤프트(미도시)에 해당될 수 있다.
상기 리프트핀기저부는, 공정챔버(100) 내에 설치되어 하나 이상의 리프트핀, 특히 복수의 리프트핀들을 연결하며 지지하는 구성으로 다앙한 구성이 가능하다.
상기 선형구동부(미도시)는, 공정챔버(100)의 외부에 설치되어 샤프트부에 지지된 대상부재가 선형이동되도록 상기 샤프트부를 선형이동시키는 구성으로 다양한 구성이 가능하다.
예로서, 상기 선형구동부는, 공정챔버(100)의 외부에 설치되며, 공압 또는 유압 등을 이용한 압력실린더로 구성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 벨로우즈부(300)는, 관통공(150)의 상부 및 하부 중 적어도 어느 하나에 설치되어 처리공간(S)의 기밀을 유지하는 구성으로 다양한 구성이 가능하다.
구체적으로, 상기 벨로우즈부(300)는, 도 1a 및 도 1b에 도시된 바와 같이, 관통공(150)과 상하구동부 사이에 설치되어, 샤프트부가 관통되는 관통공(150)을 통해 공정챔버(100) 내의 처리공간(S)의 기밀이 유지하면서 샤프트부의 선형이동을 가능하게 하는 주름관으로 구성될 수 있다.
이때, 상기 벨로우즈부(300)는, SUS 재질로 이루어질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
한편, 상기 기판처리장치는, 마스크(20) 및 기판(10)의 상대 수평위치를 얼라인하는 얼라인부(미도시)를 추가로 포함할 수 있다.
상기 얼라인부는, 마스크(20) 및 기판(10)의 상대 수평위치를 얼라인하기 위하여 샤프트부와 결합될 수 있다.
예로서, 상기 마스크지지샤프트(220)는, 마스크(20) 및 기판(10)의 상대 수평위치를 얼라인하는 얼라인부(미도시)와 결합될 수 있다.
상기 얼라인부는, 마스크지지샤프트(220)와 결합되어 마스크지지샤프트(220)를 수평방향으로 이동시킴으로써, 기판(10)과 마스크(20) 사이의 상대수평위치를 얼라인하는 구성으로 다양한 구성이 가능하다.
일 예로서, 상기 얼라인부는, 4개의 마스크지지샤프트(220) 중 마스크(20)의 대향하는 꼭지점에 배치된 2개의 마스크지지샤프트(220)를 수평방향으로 이동시키기 위하여 마스크(20)의 대향하는 2개의 꼭지점에 배치된 2개의 마스크지지샤프트(220)에 결합될 수 있다.
이때, 상기 얼라인부는, 마스크지지샤프트(220)를 X축 및 Y축 중 적어도 하나의 방향으로 이동시킬 수 있다.
상기 얼라인부가 마스크지지샤프트(220)에 결합되는 예를 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
즉, 상기 얼라인부는, 기판지지샤프트(210), 마스크지지샤프트(220) 및 리프트핀 중 적어도 하나에 설치될 수 있다.
이하, 도 1a 및 도 1b를 참조하여, 상기와 같은 구성을 가지는 기판처리장치에서의 샤프트부의 상하이동과정을 설명한다.
도 1a는, 상기 공정챔버(100)로 기판(10)이 도입된 후 기판(10) 및 마스크(20) 사이의 얼라인이 수행되는 경우, 기판지지샤프트(210)와 마스크지지샤프트(220)의 상하이동과정을 설명하는 도면이다.
상기 기판지지부(500)에 기판이 도입되면, 기판(10)과 마스크(20) 사이의 수평위치를 얼라인 하기 위하여 기판(10)과 마스크(20) 사이의 간격이 감소되도록 상기 기판지지샤프트(210)가 상승한다.
도 1b는, 얼라인부에 의한 얼라인과정이 완료된 후 기판처리가 수행되는 경우, 기판지지샤프트(210)와 마스크지지샤프트(220)의 상하이동과정을 설명하는 도면이다.
상기 얼라인부에 의한 얼라인과정이 완료되면, 기판지지샤프트(210)는 상승하고 마스크지지샤프트(220)는 하강하여 마스크(20)가 상면에 밀착된 후 기판(10)이 기판지지부(500)에 지지된 상태로 기판처리가 수행될 수 있다.
상술한 기판처리 과정에서, 종래의 기판처리장치는, 기판처리 수행시 샤프트부가 관통된 관통공(150)을 통해 처리공간(S)과 벨로우즈부(300) 내측공간이 연통되어 처리공간(S)으로부터 기판처리 중 발생되는 공정잔여물이나 공정챔버(100)의 세정을 위한 세정가스가 벨로우즈부(300)의 내측공간으로 유입된다.
상기 벨로우즈부(300)의 내측공간으로 유입된 공정잔여물이 벨로우즈부(300)에 퇴적되는 경우, 벨로우즈부(300)의 고장이 발생하는 문제점이 있다.
또한, 상기 벨로우즈부(300)가 SUS 재질로 이루어지는 경우, 관통공(150)을 통해 NF3 등의 세정가스가 처리공간(S)으로부터 유입되면, 상기 벨로우즈부(300)의 부식현상이 발생하여 벨로우즈부(300)의 수명을 감소시키는 문제점이 있다.
이에 본 발명에 따른 기판처리장치는, 샤프트부에 결합되어 처리공간(S)에서 공정이 수행될 때 공정챔버(100)의 내측벽 및 외측벽 중 하나에 밀착되어 관통공(150)을 복개함으로써 관통공(150)을 통한 공정잔여물과 같은 파티클 흐름을 최소화 하기 위한 이물질유입방지부(400)를 포함할 수 있다.
상기 이물질유입방지부(400)는, 도 1b에 도시된 바와 같이, 샤프트부에 결합되어 처리공간(S)에서 공정이 수행될 때 공정챔버(100)의 내측벽 및 외측벽 중 하나에 밀착되어 관통공(150)을 복개하는 구성으로 다양한 구성이 가능하다.
상기 이물질유입방지부(400)는, 다양한 재질이 가능하나, 예로서, 알루미늄합금, 세라믹재질 등 공정환경, 설치환경 등에 따라서 선택될 수 있다.
상기 이물질유입방지부(400)는, 처리공간(S)에서 공정이 수행될 때 관통공(150)을 복개하도록 관통공(150)을 기준으로 공정챔버(100)의 외부 또는 내부에서 샤프트부에 결합될 수 있다.
구체적으로, 상기 이물질유입방지부(400)가 기판지지샤프트(210)에 결합되는 경우, 이물질유입방지부(400)는, 기판지지샤프트(210)의 선형이동에 따라 공정챔버(100)의 외측벽과 밀착되도록 관통공(150)을 기준으로 공정챔버(100)의 외부에서 기판지지샤프트(210)에 결합됨이 바람직하다.
마찬가지로, 상기 이물질유입방지부(400)가 마스크지지샤프트(220)에 결합되는 경우, 이물질유입방지부(400)는, 마스크지지샤프트(220)의 선형이동에 따라 공정챔버(100)의 내측벽과 밀착되도록 관통공(150)을 기준으로 공정챔버(100)의 내부에서 마스크지지샤프트(210)에 결합됨이 바람직하다.
도시하지는 않았으나, 상기 이물질유입방지부(400)가 기판(10)의 로딩 및 언로딩시 기판(10)을 지지하는 리프트핀샤프트에 결합되는 경우, 이물질유입방지부(400)는, 리프트핀샤프트의 선형이동(특히, 하방이동)에 따라 공정챔버(100)의 내측벽과 밀착되도록 관통공(150)을 기준으로 공정챔버(100)의 내부에서 리프트핀샤프트에 결합됨이 바람직하다.
상기 이물질유입방지부(400)는, 샤프트부에 고정결합되므로, 도 2a 및 도 2b에 도시된 바와 같이, 샤프트부에 따라 샤프트부와 함께 선형이동될 수 있다.
구체적으로, 상기 이물질유입방지부(400)는, 샤프트부가 삽입되는 삽입공(401)이 형성된 본체부(403)와, 상기 본체부(403)에 구비되며 상기 삽입공(401)을 둘러싸면서 상기 공정챔버(100)의 벽면에 밀착되는 밀착부를 포함할 수 있다.
상기 본체부(403)는, 샤프트부가 삽입되는 삽입공(401)이 형성되며, 샤프트부와 고정결합되는 구성으로 다양한 구성이 가능하다.
상기 본체부(403)는, 도 2a 내지 도 3에서, 측면에 단차를 가지는 원통형상으로 도시되었으나, 이는 하나의 예일뿐 다양한 형상이 가능함은 물론이다.
상기 본체부(403)는, 삽입공(401)을 통해 삽입된 샤프트부와 볼트결합 또는 용접 등 다양한 방식을 통해 결합될 수 있다.
예로서, 상기 이물질유입방지부(400)는, 측면에 형성된 체결구(402)를 통해 샤프트부와 볼트 등과 같은 체결부재(420)에 의하여 결합될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 밀착부는, 상기 본체부(403)에 구비되며 삽입공(401)을 둘러싸면서 폐곡선을 형성하며 공정챔버(100)의 벽면에 밀착되어 공정챔버(100)와 선접촉 또는 면접촉 되는 구성으로 다양한 구성이 가능하다.
또한, 상기 밀착부는, 관통공(150)을 완전히 복개하도록 형성됨이 바람직하다.
즉, 상기 밀착부는, 이물질유입방지부(400)가 샤프트부의 수평이동에 따라 수평방향으로 이동되는 경우에도 관통공(150)을 완전히 복개할 수 있는 만큼의 면적 또는 크기를 갖도록 형성됨이 바람직하다.
일 실시예에서, 상기 밀착부는, 본체부(403)에 일체로 형성될 수 있다.
예로서, 상기 밀착부는, 본체부(403)의 공정챔버(100)의 벽면을 향하는 일면으로서, 공정챔버(100)와의 밀착면에 해당할 수 있다.
이때, 상기 본체부(403)는, 상기 밀착부가 공정챔버(100)의 벽면에 밀착되는 경우 탄성변형 가능한 재질로 이루어지거나 또는 탄성변형 가능한 완충구조로 이루어질 수 있다.
또한, 상기 밀착부 및 상기 공정챔버(100) 중 상기 밀착부가 밀착되는 면 중 적어도 어느 하나에는, 하나 이상의 오링(O-ring, 410)이 설치됨이 바람직하다.
한편, 상기와 같이 밀착부가 본체부(403)에 일체로 형성되는 경우, 상기 샤프트부의 선형이동이 정밀하게 제어되지 않아 샤프트부의 선형이동에도 불구하고 기판처리수행 시 이물질유입방지부(400)가 관통공(150)을 완전히 복개하지 못하거나 또는 샤프트부가 과도하게 선형이동되어 샤프트부, 이물질유입방지부(400) 및 공정챔버(100) 내외측벽 등에 충격이 가해서 부재들에 손상이 야기되는 문제점이 발생될 수 있다.
이에, 상기 이물질유입방지부(400)는, 상기 밀착부를 본체부(403)에 대해 독립적인 부재로 구성함으로써, 샤프트부의 기 설정된 선형이동범위(ER) 내에서 관통공(150)이 복개된 상태를 유지시킬 수 있다.
예로서, 상기 이물질유입방지부(400)는, 밀착부로서 본체부(403)의 폐곡선을 이루도록 삽입공(401)을 둘러싸며 본체부(403)의 공정챔버(100) 벽면을 향하는 일면에 설치되는 오링(410)을 포함하여 구성될 수 있다.
다른 예로서, 상기 이물질유입방지부(400)는, 상기 샤프트가 삽입되는 삽입공(401)이 형성된 본체부(403)와, 상기 삽입공(401)을 둘러싸면서 상기 공정챔버(100)의 벽면에 밀착되며, 상기 공정챔버(100)의 벽면에 밀착된 상태에서 상기 샤프트부의 선형이동에 따라 상기 본체부(403)에 대하여 상대이동 가능하게 상기 본체부(403)에 결합되는 밀착부(434, 438)를 포함할 수 있다.
한편, 상기 이물질유입방지부(400)는, 밀착부(434, 438)가 상기 공정챔버(100)에 밀착된 상태로 상기 본체부(403)에 대하여 상대이동 하는 경우 밀착부(434, 438)의 밀착면에 밀착력이 가해지도록 본체부(403)와 밀착부(434, 438)사이에 설치되는 탄성부재(432, 436)를 더 포함할 수 있다.
상기 밀착부(434, 438)는, 상기 샤프트부의 선형이동시 상기 밀착면을 형성하며, 상기 밀착면이 상기 공정챔버(100)와 접촉된 상태에서 상기 샤프트부의 선형이동에 따라 상기 본체부(403)에 대하여 상대이동 가능하게 상기 본체부(403)에 결합되는 구성으로 다양한 구성이 가능하다.
상기 밀착부(434, 438)는, 본체부(403)가 샤프트부에 고정결합되므로, 공정챔버(100)에 밀착된 상태에서 샤프트부의 선형이동방향과 반대방향으로 본체부(403)에 대해 선형이동될 수 있다.
상기 밀착부(434, 438)는, 공정챔버(100)와의 밀착면을 형성하므로, 오링(O-ring, 410)은, 상기 밀착부(434, 438)에도 설치됨이 바람직하다.
상기 탄성부재(432, 436)는, 밀착부(434, 438)가 공정챔버(100)에 접촉된 상태로 본체부(403)에 대하여 상대이동 하는 경우 밀착부(434, 438)의 밀착면에 밀착력을 가하기 위한 구성으로 다양한 구성이 가능하다.
일 실시예에 있어서, 상기 이물질유입방지부(400)는, 도 2a 및 도 2c에 도시된 바와 같이, 공정챔버(100)와의 밀착면을 형성하며 본체부(403)에 대해 기 설정된 이동범위(ER)에서 이동가능하게 삽입되는 밀착부(434)와; 본체부(403)와 밀착부(434) 사이에 설치되는 탄성부재(432)를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 밀착부(434)는, 도 2b에 도시된 바와 같이, 관통공(150) 복개를 위하여 삽입공(401)의 둘레를 따라 형성됨이 바람직하다.
이때, 상기 탄성부재(432)는, 코일스프링으로 구성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
다른 일 실시예에 있어서, 상기 이물질유입방지부(400)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 공정챔버(100)와의 밀착면을 형성하며 본체부(403)에 대해 기 설정된 이동범위(ER)에서 이동가능하게 본체부(403)에 결합되는 밀착부(438)와; 본체부(403)와 밀착부(438) 사이에 설치되는 탄성부재(436)를 포함할 수 있다.
상기 밀착부(438)은, 본체부(403)에 대한 상대이동범위를 제한하여 상기 본체부(403)과의 결합을 유지하기 위하여 끝단이 본체부(403)를 향하여 돌출되게 형성됨이 바람직하다.
이때, 상기 탄성부재(436)는, 판스프링으로 구성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기와 같은, 구성에 의하여, 본 발명은, 이물질유입방지부(400)의 밀착부(434, 438)가 공정챔버(100)에 접촉된 후 샤프트부가 바로 정지하지 않고 기 설정된 선형이동범위(ER)에서 더 선형이동 하는 경우에도 밀착부(434, 438)가 본체부(403)에 대해 이동가능하게 결합되므로 부재들 사이의 충격에 의한 손상 없이 이물질유입방지부(400)의 접촉에 의한 관통공(150) 복개의 효과가 유지되도록 할 수 있다.
비슷하게, 본 발명은, 이물질유입방지부(400)의 밀착부(434, 438)가 공정챔버(100)에 최대로 밀착되지 않은 상태에서 샤프트부가 더 이동하지 않고 정지하더라도 탄성부재(432, 436)에 의해 밀착부(434, 438)의 공정챔버(100)에 대한 밀착력에 의해 밀착부(434, 438)의 접촉에 의한 관통공(150) 복개의 효과가 유지되도록 할 수 있다.
한편, 상기 이물질유입방지부(400)는, 밀착면이 관통공(150)을 복개하였을 때 이물질유입방지부(400)에 의하여 구획되는 공간(즉, 처리공간(S) 및 벨로우즈부(300) 내측공간)들이 서로 연통될 수 있도록 하나 이상의 연통홀(440)이 형성될 수 있다.
상기 연통홀(440)은, 이물질유입방지부(400)에 의하여 구획되는 공간들 사이가 연통되도록 형성된다면 다양한 형상을 가질 수 있도 다양한 위치에 형성될 수 있다.
본 발명에 따른 기판처리장치는, 연통홀(440)을 통해 처리공간(S) 및 벨로우즈부(300) 내측공간 사이의 압력을 동일하게 유지할 수 있어, 이물질유입방지부(400)에 의하여 구획되는 공간 사이에 압력차가 형성되는 경우 발생할 수 있는 이물질유입방지부(400)와 공정챔버(100) 사이의 스트레스를 방지할 수 있다.
이상은 본 발명에 의해 구현될 수 있는 바람직한 실시예의 일부에 관하여 설명한 것에 불과하므로, 주지된 바와 같이 본 발명의 범위는 위의 실시예에 한정되어 해석되어서는 안 될 것이며, 위에서 설명된 본 발명의 기술적 사상과 그 근본을 함께하는 기술적 사상은 모두 본 발명의 범위에 포함된다고 할 것이다.
100: 공정챔버 200: 샤프트부
300: 벨로우즈부 400: 이물질유입방지부

Claims (16)

  1. 기판처리가 수행되는 밀폐된 처리공간(S)을 형성하는 공정챔버(100)와;
    상기 공정챔버(100)에 형성된 관통공(150)을 관통하도록 상기 공정챔버(100)에 설치되는 하나 이상의 샤프트부와;
    상기 공정챔버(100)의 외부에 설치되며, 상기 샤프트부를 선형이동시키는 선형구동부와;
    상기 관통공(150)에 대응되게 상기 공정챔버(100)의 외측벽에 설치되어 상기 처리공간(S)의 기밀을 유지하는 벨로우즈부(300)와;
    상기 샤프트부에 결합되어 상기 처리공간(S)에서 공정이 수행될 때 상기 공정챔버(100)의 내측벽 및 외측벽 중 하나에 밀착되어 상기 관통공(150)을 복개하는 이물질유입방지부(400)를 포함하며,
    상기 이물질유입방지부(400)는,
    상기 샤프트부가 삽입되는 삽입공(401)이 형성된 본체부(403)와, 상기 본체부(403)에 구비되며 상기 삽입공(401)을 둘러싸면서 상기 공정챔버(100)의 벽면에 밀착되는 밀착부를 포함하며,
    상기 밀착부는,
    상기 공정챔버(100)의 벽면에 밀착된 상태에서 상기 샤프트부의 선형이동에 따라 상기 본체부(403)에 대하여 상대이동 가능하게 상기 본체부(403)에 결합되는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 샤프트부는, 상기 공정챔버(100)에 설치되어 기판(10)을 지지하는 기판지지부(500)를 지지하도록 설치된 기판지지샤프트(210)인 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 이물질유입방지부(400)는,
    상기 기판지지샤프트(210)의 선형이동에 따라 상기 공정챔버(100)의 외측벽과 밀착되도록 상기 관통공(150)을 기준으로 상기 공정챔버(100)의 외부에서 상기 기판지지샤프트(210)에 결합된 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 기판처리장치는,
    기판(10)에 마스크(20)를 밀착시켜 공정을 수행하며,
    상기 샤프트부는, 상기 마스크(20)를 지지하여 상기 마스크(20)를 선형 이동시키는 마스크지지샤프트(220)인 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 이물질유입방지부(400)는,
    상기 마스크지지샤프트(220)의 선형이동에 따라 상기 공정챔버(100)의 내측벽과 접촉되도록 상기 관통공(150)을 기준으로 상기 공정챔버(100)의 내부에서 상기 마스크지지샤프트(220)에 설치되는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 샤프트부는, 상기 공정챔버(100)로의 기판도입 또는 상기 공정챔버(100) 외부로의 기판배출 시 기판(10)을 지지하는 리프트핀인 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 샤프트부는, 상기 공정챔버(100)에 설치된 하나 이상의 리프트핀과 결합된 리프트핀기저부를 지지하도록 설치된 리프트핀샤프트인 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  8. 청구항 6에 있어서,
    상기 이물질유입방지부(400)는,
    상기 리프트핀의 선형이동에 따라 상기 공정챔버(100)의 내측벽과 접촉되도록 상기 관통공(150)을 기준으로 상기 공정챔버(100)의 내부에서 상기 리프트핀에 설치되는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  9. 삭제
  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 밀착부는, 상기 본체부(403)에 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 본체부(403)는, 상기 밀착부가 공정챔버(100)의 벽면에 밀착되는 경우 탄성변형 가능한 재질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  12. 청구항 10에 있어서,
    상기 밀착부 및 상기 공정챔버(100) 중 상기 밀착부가 밀착되는 면 중 적어도 어느 하나에는, 하나 이상의 오링(O-ring, 410)이 설치된 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  13. 삭제
  14. 청구항 1에 있어서,
    상기 이물질유입방지부(400)는,
    상기 밀착부가 상기 공정챔버(100)에 밀착된 경우 상기 공정챔버(100)의 벽면에 대한 상기 밀착부의 밀착력이 형성되도록 본체부(403)와 상기 밀착부 사이에 설치되는 탄성부재(432)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  15. 청구항 11에 있어서,
    상기 밀착부 및 상기 공정챔버(100) 중 상기 상기 밀착부가 밀착되는 면 중 적어도 어느 하나에는, 하나 이상의 오링(O-ring, 410)이 설치된 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  16. 기판처리가 수행되는 밀폐된 처리공간(S)을 형성하는 공정챔버(100)와;
    상기 공정챔버(100)에 형성된 관통공(150)을 관통하도록 상기 공정챔버(100)에 설치되는 하나 이상의 샤프트부와;
    상기 공정챔버(100)의 외부에 설치되며, 상기 샤프트부를 선형이동시키는 선형구동부와;
    상기 관통공(150)에 대응되게 상기 공정챔버(100)의 외측벽에 설치되어 상기 처리공간(S)의 기밀을 유지하는 벨로우즈부(300)와;
    상기 샤프트부에 결합되어 상기 처리공간(S)에서 공정이 수행될 때 상기 공정챔버(100)의 내측벽 및 외측벽 중 하나에 밀착되어 상기 관통공(150)을 복개하는 이물질유입방지부(400)를 포함하며,
    상기 이물질유입방지부(400)는,
    상기 샤프트부가 삽입되는 삽입공(401)이 형성된 본체부(403)와, 상기 본체부(403)에 구비되며 상기 삽입공(401)을 둘러싸면서 상기 공정챔버(100)의 벽면에 밀착되는 밀착부를 포함하며,
    상기 이물질유입방지부(400)는,
    상기 관통공(150)을 복개하였을 때 상기 이물질유입방지부(400)에 의하여 구획되는 공간들이 서로 연통될 수 있도록 상기 처리공간(S)과 상기 벨로우즈부(300) 내측공간을 연통시키는 하나 이상의 연통홀(440)이 형성된 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
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