KR102548889B1 - 기판처리용 스퍼터링 장치 - Google Patents

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KR102548889B1
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박정식
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임익현
홍용규
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주성엔지니어링(주)
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Abstract

본 발명은 타겟(Target)을 회전시키기 위한 회전부; 및 상기 회전부의 일측에 설치되는 블록을 포함하고, 상기 블록은 상기 회전부의 회전을 보조하는 제1 베어링; 및 상기 회전부의 제1 축방향을 기준으로 상기 제1 베어링과 소정의 거리가 이격된 위치에서 상기 회전부의 회전을 보조하는 제2 베어링을 포함하는 기판처리용 스퍼터링 장치에 관한 것이다.

Description

기판처리용 스퍼터링 장치{Sputtering Apparatus for Processing Substrate}
본 발명은 기판에 대해 증착공정 등과 같은 기판처리공정을 수행하는 스퍼터링 장치에 관한 것이다.
일반적으로 반도체 소자, 디스플레이장치, 태양전지 등을 제조하기 위해서는 기판 상에 소정의 박막층, 박막 회로 패턴, 광학적 패턴 등을 형성하여야 한다. 이를 위해, 기판에 특정 물질의 박막을 증착하는 증착공정, 감광성 물질을 사용하여 박막을 선택적으로 노출시키는 포토공정, 선택적으로 노출된 부분의 박막을 제거하여 패턴을 형성하는 식각공정 등과 같이 기판에 대한 기판처리공정이 이루어진다.
이와 같은 기판처리공정을 수행하는 장비로, 스퍼터링 장치가 있다. 상기 스퍼터링 장치는 주로 기판 상에 박막을 증착하는 증착공정을 수행하는 것으로, 물리 기상 증착(PVD, Physical Vapor Deposition)에 따른 스퍼터링공정을 통해 상기 기판처리공정을 수행한다.
상기 스퍼터링 장치는 챔버(Chamber), 상기 챔버의 내부에 배치되어서 기판을 지지하는 서셉터(Susceptor), 상기 서셉터로부터 이격되어 배치된 타겟(Target), 및 플라즈마(Plasma)의 강도를 조절하기 위한 마그넷(Magnet)을 포함한다.
상기 스퍼터링 장치가 회전형 내지 로터리형으로 구현되는 경우, 상기 스퍼터링 장치는 상기 타겟을 회전시키기 위한 회전부, 및 상기 회전부가 회전 가능하게 설치되는 블록(Block)을 포함한다.
여기서, 종래 기술에 따른 스퍼터링 장치는 상기 회전부를 통해 상기 타겟이 회전됨에 따라, 상기 회전부와 상기 타겟에 진동, 흔들림 등이 발생된다. 이와 같이 상기 타겟에 발생되는 진동, 흔들림 등으로 인해, 종래 기술에 따른 스퍼터링 장치는 상기 기판처리공정이 수행된 기판의 품질이 저하되는 문제가 있다.
본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, 타겟이 회전되는 과정에서 발생되는 진동, 흔들림 등을 감소시킬 수 있는 기판처리용 스퍼터링 장치를 제공하기 위한 것이다.
상기와 같은 과제를 해결하기 위해서, 본 발명은 다음과 같은 구성을 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 기판처리용 스퍼터링 장치는 타겟(Target)을 회전시키기 위한 회전부; 및 상기 회전부의 일측에 설치되는 블록을 포함할 수 있다. 상기 블록은 상기 회전부의 회전을 보조하는 제1 베어링; 및 상기 회전부의 제1 축방향을 기준으로 상기 제1 베어링과 소정의 거리가 이격된 위치에서 상기 회전부의 회전을 보조하는 제2 베어링을 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 기판처리용 스퍼터링 장치에 있어서, 상기 블록은 상기 회전부와 상기 블록 사이의 기밀을 유지하기 위한 제1 실링부와 제2 실링부를 포함할 수 있다. 상기 제1 실링부는 상기 제1 축방향을 기준으로 상기 제1 베어링의 외측에 배치될 수 있다. 상기 제2 실링부는 상기 제1 축방향을 기준으로 상기 제2 베어링의 외측에 배치될 수 있다.
본 발명에 따른 기판처리용 스퍼터링 장치에 있어서, 상기 제1 베어링과 상기 제2 베어링의 사이에는 윤활유체가 저장되는 윤활저장부가 배치될 수 있다.
본 발명에 따른 기판처리용 스퍼터링 장치에 있어서, 상기 블록은 상기 회전부와 상기 블록 사이의 기밀을 유지하기 위한 제1 실링부와 제2 실링부를 포함할 수 있다. 상기 제1 실링부는 상기 제1 축방향을 기준으로 상기 제1 베어링의 내측에 배치될 수 있다. 상기 제2 실링부는 상기 제1 축방향을 기준으로 상기 제2 베어링의 내측에 배치될 수 있다.
본 발명에 따른 기판처리용 스퍼터링 장치에 있어서, 상기 제1 실링부와 상기 제2 실링부의 사이에는 윤활유체가 저장되는 윤활저장부가 배치될 수 있다.
본 발명에 따른 기판처리용 스퍼터링 장치는 상기 블록에 형성된 연결공을 포함할 수 있다. 상기 연결공은 상기 윤활저장부에 연통되게 연결될 수 있다.
본 발명에 따른 기판처리용 스퍼터링 장치에 있어서, 상기 연결공은 상기 블록의 상부(上部)를 관통하여 형성될 수 있다.
본 발명에 따른 기판처리용 스퍼터링 장치에 있어서, 상기 블록은 상기 회전부와 상기 블록 사이의 기밀을 유지하기 위한 제1 실링부, 상기 회전부와 상기 블록 사이의 기밀을 유지하기 위한 제2 실링부, 및 상기 회전부와 함께 회전되도록 상기 회전부에 결합된 강성부재를 포함할 수 있다. 상기 제1 베어링과 상기 제2 베어링은 상기 제1 축방향을 기준으로 서로 이격된 위치에서 상기 강성부재에 접촉될 수 있다. 상기 제1 실링부와 상기 제2 실링부는 상기 제1 축방향을 기준으로 서로 이격된 위치에서 상기 강성부재에 접촉될 수 있다.
본 발명에 따른 기판처리용 스퍼터링 장치에 있어서, 상기 강성부재는 상기 회전부보다 더 큰 강성을 갖도록 형성될 수 있다.
본 발명에 따른 기판처리용 스퍼터링 장치에 있어서, 상기 강성부재는 상기 회전부에 탈부착 가능하게 결합될 수 있다.
본 발명에 따른 기판처리용 스퍼터링 장치에 있어서, 상기 블록은 상기 제1 베어링, 상기 제2 베어링, 상기 제1 실링부, 및 상기 제2 실링부 각각의 외측에 배치된 외측부재를 포함할 수 있다. 상기 강성부재와 상기 외측부재의 사이에는 상기 제1 실링부, 상기 제2 실링부, 상기 제1 베어링, 및 상기 제2 베어링이 배치되어서 상기 강성부재와 상기 외측부재에 의해 모듈화될 수 있다.
본 발명에 따르면, 다음과 같은 효과를 도모할 수 있다.
본 발명은 복수개의 베어링들이 회전부의 서로 다른 부분의 회전을 보조하도록 구현될 수 있다. 이에 따라, 본 발명은 타겟의 회전을 위해 회전부가 회전되는 과정에서 발생되는 진동, 흔들림 등을 감소시킬 수 있다. 따라서, 본 발명은 타겟의 진동, 흔들림 등을 감소시킬 수 있으므로, 기판처리공정이 수행된 기판의 품질을 향상시킬 수 있다.
본 발명은 타겟의 회전을 위해 회전부가 회전되는 과정에서 반복적인 접촉과 이격으로 인해 발생되는 마모량을 감소시킬 수 있다. 이에 따라, 본 발명은 사용수명의 연장을 통해 유지비용을 절감할 수 있다. 또한, 본 발명은 교체주기의 연장을 통해 가동률을 증대시킬 수 있으므로, 기판처리공정이 수행된 기판의 생산성을 증대시킬 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 기판처리용 스퍼터링 장치의 개략적인 블록도
도 2는 본 발명에 따른 기판처리용 스퍼터링 장치의 개략적인 측단면도
도 3과 도 4는 본 발명에 따른 기판처리용 스퍼터링 장치가 윤활저장부를 갖는 실시예를 도 2의 A 부분을 확대하여 나타낸 개략적인 측단면도
도 5는 본 발명의 변형된 실시예에 따른 기판처리용 스퍼터링 장치를 도 2의 A 부분을 확대하여 나타낸 개략적인 측단면도
이하에서는 본 발명에 따른 기판처리용 스퍼터링 장치의 실시예를 첨부된 도면을 참고하여 상세히 설명한다.
도 1 및 도 2를 참고하면, 본 발명에 따른 기판처리용 스퍼터링 장치(1)는 기판에 대한 기판처리공정을 수행하는 것이다. 본 발명에 따른 기판처리용 스퍼터링 장치(1)는 주로 기판 상에 박막을 증착하는 증착공정을 수행하는 것으로, 물리 기상 증착(PVD, Physical Vapor Deposition)에 따른 스퍼터링공정을 통해 상기 기판처리공정을 수행한다.
본 발명에 따른 기판처리용 스퍼터링 장치(1)는 회전부(2), 및 블록(3)을 포함할 수 있다.
도 1 및 도 2를 참고하면, 상기 회전부(2)는 타겟(Target)(21)을 회전시키기 위한 것이다. 이 경우, 본 발명에 따른 기판처리용 스퍼터링 장치(1)는 회전형 내지 로터리형으로 구현될 수 있다. 상기 회전부(2)의 내부에는 관통공(20, 도 2에 도시됨)이 형성될 수 있다. 상기 관통공(20)을 통해, 상기 회전부(2)의 내부에는 상기 타겟(21)을 냉각시키기 위한 냉각라인, 상기 타겟(21)에 전력을 공급하기 위한 전력라인 등이 설치될 수 있다. 상기 타겟(21)은 상기 기판처리공정이 이루어지는 처리공간을 제공하는 챔버(22)의 내부에 배치될 수 있다. 상기 챔버(22)의 내부에는 기판을 지지하는 서셉터(Susceptor)(미도시), 및 플라즈마(Plasma)의 강도를 조절하기 위한 마그넷(Magnet)(미도시)이 배치될 수 있다. 상기 타겟(21)은 상기 서셉터로부터 이격되어 배치될 수 있다.
도 1 및 도 2를 참고하면, 상기 블록(3)은 상기 회전부(2)의 일측에 설치되는 것이다. 상기 회전부(2)의 일측은 상기 블록(3)에 회전 가능하게 설치될 수 있다. 상기 블록(3)은 상기 챔버(22)의 외부에서 상기 챔버(22)의 측벽에 결합될 수 있다. 이 경우, 상기 회전부(2)의 일측은 상기 챔버(22)의 측벽을 관통하여 상기 블록(3)의 내부에 배치될 수 있다. 상기 회전부(2)의 일측에는 회전력을 제공하는 구동원(미도시)이 연결될 수 있다. 상기 회전부(2)의 일부는 상기 챔버(22)의 내부에서 상기 타겟(21)을 지지할 수 있다. 이에 따라, 구동원이 상기 회전부(2)의 일측을 회전시키면, 상기 타겟(21)은 상기 회전부(2)와 함께 회전될 수 있다. 상기 블록(3)은 내부가 비어 있는 직방체 형태로 형성될 수 있으나, 이에 한정되지 않으며 상기 회전부(2)의 일측이 회전 가능하게 설치될 수 있으면 상기 블록(3)은 내부가 비어 있는 원통 형태 등 다른 형태로 형성될 수도 있다.
상기 블록(3)은 제1 베어링(31), 및 제2 베어링(32)을 포함할 수 있다.
상기 제1 베어링(31)과 상기 제2 베어링(32)은 각각 상기 회전부(2)의 회전을 보조하는 것이다. 상기 제1 베어링(31)과 상기 제2 베어링(32)은 각각 상기 블록(3)의 내부에서 상기 회전부(2)를 지지함으로써, 상기 회전부(2)의 회전을 보조할 수 있다. 상기 제1 베어링(31)과 상기 제2 베어링(32)은 상기 회전부(2)의 제1 축방향(X축 방향)을 기준으로 하여 서로 이격되게 배치될 수 있다. 상기 제1 축방향(X축 방향)은 상기 회전부(2)의 길이방향에 대해 평행한 축 방향일 수 있다. 이에 따라, 상기 제2 베어링(32)은 상기 제1 축방향(X축 방향)을 기준으로 상기 제1 베어링(31)과 소정의 거리가 이격된 위치에서 상기 회전부(2)의 회전을 보조할 수 있다. 이 경우, 상기 제1 베어링(31)과 상기 제2 베어링(32)은 상기 제1 축방향(X축 방향)을 기준으로 하여 상기 회전부(2)의 서로 다른 부분을 지지함으로써, 상기 회전부(2)의 서로 다른 부분의 회전을 보조할 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 기판처리용 스퍼터링 장치(1)는 다음과 같은 작용효과를 도모할 수 있다.
우선, 상기 제2 베어링(32) 없이 상기 제1 베어링(31) 하나만으로 상기 회전부(2)를 지지하는 비교예의 경우, 상기 타겟(21)의 회전을 위해 상기 회전부(2)가 회전되는 과정에서 발생되는 진동, 흔들림 등을 감소시키기 어렵다. 상기 제1 베어링(31) 하나만으로 상기 회전부(2)의 한 부분만 지지하기 때문이다.
다음, 실시예는 상기 제1 베어링(31)과 상기 제2 베어링(32)이 상기 제1 축방향(X축 방향)을 기준으로 하여 서로 이격되게 배치되어서 상기 회전부(2)의 서로 다른 부분을 지지하도록 구현된다. 이에 따라, 실시예는 상기 회전부(2)의 복수의 부분에 대한 지지구조를 구현함으로써, 상기 타겟(21)의 회전을 위해 상기 회전부(2)가 회전되는 과정에서 발생되는 진동, 흔들림 등을 감소시킬 수 있다.
따라서, 본 발명에 따른 기판처리용 스퍼터링 장치(1)는 상기 회전부(2)의 진동, 흔들림 등을 감소시킴으로써 상기 타겟(21)의 진동, 흔들림 등을 감소시킬 수 있으므로, 상기 기판처리공정이 수행된 기판의 품질을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 기판처리용 스퍼터링 장치(1)는 상기 회전부(2)의 진동, 흔들림 등을 감소시킴으로써, 상기 회전부(2)와 상기 블록(3) 간에 발생되는 반복적인 접촉과 이격으로 인해 상기 회전부(2)와 상기 블록(3)에 발생되는 마모량을 감소시킬 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 기판처리용 스퍼터링 장치(1)는 상기 회전부(2)와 상기 블록(3)에 대한 사용수명을 연장시킬 수 있으므로, 유지비용을 절감할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 기판처리용 스퍼터링 장치(1)는 상기 회전부(2)와 상기 블록(3)에 대한 교체주기를 늘릴 수 있으므로, 가동률 증대를 통해 상기 기판처리공정이 수행된 기판의 생산성을 증대시킬 수 있다.
상기 제1 베어링(31)과 상기 제2 베어링(32) 각각은 내측부분이 상기 회전부(2)에 접촉되고, 외측부분이 상기 블록(3)이 갖는 지지본체(30)에 접촉될 수 있다. 상기 제1 베어링(31)과 상기 제2 베어링(32) 각각의 내측부분은 상기 회전부(2)에 결합되어서 상기 회전부(2)가 회전됨에 따라 함께 회전될 수 있다. 상기 제1 베어링(31)과 상기 제2 베어링(32) 각각의 내측부분은 상기 회전부(2)의 외주면을 둘러싸도록 배치될 수 있다. 상기 제1 베어링(31)과 상기 제2 베어링(32) 각각의 외측부분은 상기 지지본체(30)에 결합되어서 상기 회전부(2)가 회전되더라도 회전되지 않는다. 상기 제1 베어링(31)과 상기 제2 베어링(32) 각각의 외측부분은 상기 지지본체(30)의 내주면을 둘러싸도록 배치될 수 있다. 이 경우, 상기 제1 베어링(31)과 상기 제2 베어링(32)은 상기 지지본체(30)의 내부에 배치될 수 있다. 상기 제1 베어링(31)과 상기 제2 베어링(32) 각각은 내측부분과 외측부분 사이에 배치된 복수개의 회전체를 포함할 수 있다. 상기 회전체들은 상기 회전부(2)의 원주방향을 따라 서로 이격되어 배치될 수 있다. 상기 제1 베어링(31)과 상기 제2 베어링(32) 각각은 볼베어링(Ball Bearing)으로 구현될 수 있다. 상기 지지본체(30)는 상기 블록(3)의 내부에 배치되어서 상기 제1 베어링(31)과 상기 제2 베어링(32) 각각의 외측을 지지할 수 있다.
도 2에는 상기 블록(3)이 2개의 베어링들(31, 32)을 포함하는 것으로 도시되어 있으나, 이에 한정되지 않으며 상기 블록(3)은 3개 이상의 베어링들을 포함할 수도 있다. 이 경우, 상기 베어링들은 상기 제1 축방향(X축 방향)을 기준으로 하여 서로 이격되게 배치되어서 상기 회전부(2)의 서로 다른 부분을 지지함으로써 상기 회전부(2)의 서로 다른 부분의 회전을 보조할 수 있다.
도 1 내지 도 4를 참고하면, 상기 블록(3)은 제1 실링부(33), 및 제2 실링부(34)를 포함할 수 있다.
상기 제1 실링부(33)와 상기 제2 실링부(34)는 각각 상기 회전부(2)와 상기 블록(3) 사이의 기밀을 유지하기 위한 것이다. 상기 제1 실링부(33)와 상기 제2 실링부(34)는 상기 제1 축방향(X축 방향)을 기준으로 하여 서로 이격되게 배치될 수 있다. 상기 제1 실링부(33)와 상기 제2 실링부(34)의 사이에는 윤활저장부(35)가 배치될 수 있다. 상기 윤활저장부(35)에는 윤활유체(350)가 저장될 수 있다. 이에 따라, 본 발명에 따른 기판처리용 스퍼터링 장치(1)는 윤활유체(350)를 이용하여 상기 제1 실링부(33)와 상기 제2 실링부(34) 각각이 상기 회전부(2)에 접촉되는 부분을 윤활할 수 있으므로, 상기 제1 실링부(33), 상기 제2 실링부(34), 및 상기 회전부(2) 각각에 발생되는 마모량을 감소시킬 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 기판처리용 스퍼터링 장치(1)는 윤활유체(350)를 이용하여 상기 제1 실링부(33), 상기 제2 실링부(34), 및 상기 회전부(2)에 대한 사용수명을 연장시킬 수 있으므로, 유지비용을 절감할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 기판처리용 스퍼터링 장치(1)는 윤활유체(350)를 이용하여 상기 제1 실링부(33), 상기 제2 실링부(34), 및 상기 회전부(2)에 대한 교체주기를 늘릴 수 있으므로, 가동률 증대를 통해 상기 기판처리공정이 수행된 기판의 생산성을 증대시킬 수 있다.
상기 제1 실링부(33)와 상기 제2 실링부(34)는 상기 블록(3)의 내부에 배치되어서 상기 회전부(2)의 외주면을 밀폐시킴으로써, 상기 챔버(22)의 내부가 진공상태로 유지되도록 할 수 있다. 이 경우, 상기 제1 실링부(33)와 상기 제2 실링부(34) 각각은 내측부분이 상기 회전부(2)에 접촉되고, 외측부분이 상기 지지본체(30)에 접촉될 수 있다. 상기 제1 실링부(33)와 상기 제2 실링부(34) 각각의 외측부분이 상기 지지본체(30)에 결합됨으로써, 상기 제1 실링부(33)와 상기 제2 실링부(34) 각각은 상기 회전부(2)가 회전되더라도 회전되지 않는다. 상기 제1 실링부(33)와 상기 제2 실링부(34) 각각의 내측부분은 상기 회전부(2)의 외주면을 둘러싸도록 배치될 수 있다. 상기 제1 실링부(33)와 상기 제2 실링부(34) 각각의 외측부분은 상기 지지본체(30)의 내주면을 둘러싸도록 배치될 수 있다. 이 경우, 상기 제1 실링부(33)와 상기 제2 실링부(34)는 상기 지지본체(30)의 내부에 배치될 수 있다.
도 3과 도 4에는 상기 블록(3)이 2개의 실링부들(33, 34)을 포함하는 것으로 도시되어 있으나, 이에 한정되지 않으며 상기 블록(3)은 3개 이상의 실링부들을 포함할 수도 있다. 상기 실링부들은 상기 제1 축방향(X축 방향)을 기준으로 하여 서로 이격되게 배치될 수 있다. 이 경우, 상기 블록(3)은 2개 이상의 윤활저장부(35)를 포함할 수 있다. 한편, 도 3과 도 4에는 상기 제1 실링부(33)와 상기 제2 실링부(34)가 서로 동일한 방향을 향하도록 배치된 것으로 도시되어 있으나, 이에 한정되지 않으며 상기 윤활저장부(35)가 윤활유체(350)를 수용하도록 밀폐시킬 수 있으면 상기 제1 실링부(33)와 상기 제2 실링부(34)는 서로 상이한 방향을 향하도록 배치될 수도 있다. 또한, 도 3과 도 4에는 상기 제1 실링부(33)와 상기 제2 실링부(34)가 서로 동일한 형태로 형성된 것으로 도시되어 있으나, 이에 한정되지 않으며 상기 윤활저장부(35)가 윤활유체(350)를 수용하도록 밀폐시킬 수 있으면 상기 제1 실링부(33)와 상기 제2 실링부(34)는 서로 상이한 형태로 형성될 수도 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 상기 제1 실링부(33)는 상기 제1 축방향(X축 방향)을 기준으로 상기 제1 베어링(31)의 내측에 배치될 수 있다. 상기 제2 실링부(34)는 상기 제1 축방향(X축 방향)을 기준으로 상기 제2 베어링(32)의 내측에 배치될 수 있다. 즉, 상기 제1 실링부(33)와 상기 제2 실링부(34)는 상기 제1 축방향(X축 방향)을 기준으로 하여 상기 제1 베어링(31)과 상기 제2 베어링(32)의 사이에 배치될 수 있다. 이 경우, 상기 윤활저장부(35)는 상기 제1 축방향(X축 방향)을 기준으로 하여 상기 제1 실링부(33)와 상기 제2 실링부(34)의 사이에 배치되어서 윤활유체(350)를 수용할 수 있다. 이에 따라, 상기 윤활저장부(35)에 수용된 윤활유체(350)는 상기 제1 실링부(33)와 상기 제2 실링부(34)에 대한 윤활을 구현할 수 있다. 상기 제1 베어링(31)과 상기 제2 베어링(32)은 상기 제1 축방향(X축 방향)을 기준으로 하여 상기 윤활저장부(35)의 외측에 배치될 수 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 상기 제1 실링부(33)는 상기 제1 축방향(X축 방향)을 기준으로 상기 제1 베어링(31)의 외측에 배치될 수 있다. 상기 제2 실링부(34)는 상기 제1 축방향(X축 방향)을 기준으로 상기 제2 베어링(32)의 외측에 배치될 수 있다. 즉, 상기 제1 실링부(33)와 상기 제2 실링부(34)는 상기 제1 축방향(X축 방향)을 기준으로 하여 상기 제1 베어링(31)과 상기 제2 베어링(32)의 외측에 배치될 수 있다. 즉, 상기 제1 베어링(31)과 상기 제2 베어링(32)은 상기 제1 축방향(X축 방향)을 기준으로 하여 상기 제1 실링부(33)와 상기 제2 실링부(34)의 사이에 배치될 수 있다. 이에 따라, 상기 제1 베어링(31)과 상기 제2 베어링(32)의 사이에는 상기 윤활저장부(35)가 배치될 수 있다. 이 경우, 상기 윤활저장부(35)는 상기 제1 축방향(X축 방향)을 기준으로 하여 상기 제1 실링부(33)와 상기 제2 실링부(34)의 사이에 배치되어서 윤활유체(350)를 수용할 수 있다. 이에 따라, 상기 제1 베어링(31)과 상기 제2 베어링(32)은 상기 윤활저장부(35) 내에 배치될 수 있다. 따라서, 상기 윤활저장부(35)에 수용된 윤활유체(350)는 상기 제1 실링부(33), 상기 제2 실링부(34), 상기 제1 베어링(31), 및 상기 제2 베어링(32)에 대한 윤활을 구현할 수 있다. 이에 따라, 본 발명에 따른 기판처리용 스퍼터링 장치(1)는 윤활유체(350)를 이용하여 상기 제1 실링부(33)와 상기 제2 실링부(34) 뿐만 아니라 상기 제1 베어링(31)과 상기 제2 베어링(32)에 대한 사용수명과 교체주기를 늘릴 수 있도록 구현된다. 따라서, 본 발명에 따른 기판처리용 스퍼터링 장치(1)는 유지비용 더 절감할 수 있을 뿐만 아니라, 가동률 증대를 통해 상기 기판처리공정이 수행된 기판의 생산성을 더 증대시킬 수 있다.
도 1 내지 도 5를 참고하면, 본 발명에 따른 기판처리용 스퍼터링 장치(1)에 있어서, 상기 블록(3)에는 연결공(36)이 형성될 수 있다.
상기 연결공(36)은 상기 윤활저장부(35)에 연통되게 연결된 것이다. 상기 연결공(36)은 일측이 상기 윤활저장부(35)에 연결됨과 아울러 타측이 상기 블록(3)의 외부에 연결될 수 있다.
상기 연결공(36)은 상기 윤활저장부(35)에 윤활유체(350)를 주입하기 위한 통로로 기능할 수 있다. 이 경우, 본 발명에 따른 기판처리용 스퍼터링 장치(1)는 상기 블록(3)을 분리 내지 분해하지 않고도, 상기 연결공(36)을 통해 상기 윤활저장부(35)에 윤활유체(350)를 주입할 수 있도록 구현된다. 따라서, 본 발명에 따른 기판처리용 스퍼터링 장치(1)는 상기 연결공(36)을 이용하여 상기 윤활저장부(35)에 윤활유체(350)를 보충하는 보충작업의 용이성을 향상시킬 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 기판처리용 스퍼터링 장치(1)는 상기 보충작업에 걸리는 시간을 줄일 수 있으므로, 가동률 증대를 통해 상기 기판처리공정이 수행된 기판의 생산성을 증대시킬 수 있다.
상기 연결공(36)은 상기 윤활저장부(35)에 저장된 윤활유체로부터 기포를 배출시키기 위한 통로로 기능할 수도 있다. 이 경우, 본 발명에 따른 기판처리용 스퍼터링 장치(1)는 윤활유체에 혼합되어 있는 기포로 인해 윤활성능이 저하되는 것을 방지할 수 있도록 구현된다. 따라서, 본 발명에 따른 기판처리용 스퍼터링 장치(1)는 상기 연결공(36)을 이용하여 윤활유체(350)를 이용한 윤활성능을 향상시킬 수 있으므로, 상기 블록(3)의 사용수명을 더 연장시킬 수 있다.
상기 연결공(36)은 상기 블록(3)의 상부(上部)를 관통하여 형성될 수 있다. 이에 따라, 상기 연결공(36)이 상기 블록(3)의 하부(下部)를 관통하여 형성된 비교예와 대비할 때, 본 발명에 따른 기판처리용 스퍼터링 장치(1)는 상기 연결공(36)을 통해 상기 윤활저장부(35)에 윤활유체(350)를 주입하는 과정에서 주변에 흘리는 윤활유체의 유량을 감소시킬 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 기판처리용 스퍼터링 장치(1)는 윤활유체의 낭비를 줄일 수 있고, 상기 윤활저장부(35)에 윤활유체(350)를 보충하는 보충작업의 용이성을 향상시킬 수 있다. 또한, 상기 연결공(36)이 상기 블록(3)의 하부(下部)를 관통하여 형성된 비교예와 대비할 때, 본 발명에 따른 기판처리용 스퍼터링 장치(1)는 윤활유체에 혼합된 기포가 상승하는 현상을 이용하여 윤활유체로부터 기포를 배출시킬 수 있으므로, 윤활유체로부터 기포를 배출시키는 작업의 용이성을 향상시킬 수 있다.
상기 연결공(36)은 상기 지지본체(30)를 관통하여 형성될 수 있다. 이 경우, 상기 연결공(36)은 상기 지지본체(30)의 상부(上部)를 관통하여 형성될 수 있다. 상기 지지본체(30)의 상부는 상기 회전부(2)보다 더 높은 위치에 위치된 상기 지지본체(30)의 부분을 의미할 수 있다. 상기 연결공(36)은 상기 지지본체(30)와 상기 블록(3) 모두를 관통하여 형성될 수 있다. 상기 연결공(36)이 사용되지 않는 동안에는, 상기 연결공(36)은 폐쇄부(미도시)에 의해 폐쇄될 수 있다. 상기 폐쇄부는 상기 연결공(36)에 삽입됨으로써, 상기 연결공(36)을 폐쇄시킬 수 있다.
도 1 내지 도 5를 참고하면, 본 발명의 변형된 실시예에 따른 기판처리용 스퍼터링 장치(1)는 상기 제1 베어링(31), 상기 제2 베어링(32), 상기 제1 실링부(33), 및 상기 제2 실링부(34)가 상기 회전부(2)에 직접 접촉되지 않도록 구현될 수 있다. 이를 위해, 상기 블록(3)은 강성부재(30a)를 포함할 수 있다.
상기 강성부재(30a)는 상기 회전부(2)에 결합된 것이다. 상기 강성부재(30a)는 상기 회전부(2)와 함께 회전될 수 있다. 상기 제1 베어링(31)과 상기 제2 베어링(32)은 상기 제1 축방향(X축 방향)을 기준으로 하여 서로 이격된 위치에서 상기 강성부재(30a)에 접촉될 수 있다. 상기 제1 실링부(33)와 상기 제2 실링부(34)는 상기 제1 축방향(X축 방향)을 기준으로 하여 서로 이격된 위치에서 상기 강성부재(30a)에 접촉될 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 변형된 실시예에 따른 기판처리용 스퍼터링 장치(1)는 상기 제1 베어링(31), 상기 제2 베어링(32), 상기 제1 실링부(33), 및 상기 제2 실링부(34)가 상기 회전부(2)에 직접 접촉되지 않도록 구현된다. 따라서, 본 발명의 변형된 실시예에 따른 기판처리용 스퍼터링 장치(1)는 상기 회전부(2)에 마모가 발생되는 것을 원천적으로 차단할 수 있으므로, 상기 회전부(2)의 사용수명을 더 연장할 수 있다. 상기 제1 베어링(31)과 상기 제2 베어링(32) 각각의 내측부분, 및 상기 제1 실링부(33)와 상기 제2 실링부(34) 각각의 내측부분이 상기 강성부재(30a)에 접촉될 수 있다.
상기 강성부재(30a)는 상기 회전부(2)의 외주면을 둘러싸도록 상기 회전부(2)에 결합될 수 있다. 따라서, 상기 회전부(2)가 회전됨에 따라 상기 강성부재(30a)가 회전되는 동안, 상기 제1 실링부(33)와 상기 제2 실링부(34)는 상기 강성부재(30a)에 접촉된 상태로 유지될 수 있다.
상기 강성부재(30a)는 상기 회전부(2)보다 더 큰 강성을 갖도록 형성될 수 있다. 이에 따라, 상기 제1 실링부(33)와 상기 제2 실링부(34)가 상기 회전부(2)에 직접 접촉되는 비교예와 대비할 때, 본 발명의 변형된 실시예에 따른 기판처리용 스퍼터링 장치(1)는 상기 제1 실링부(33)와 상기 제2 실링부(34)에 의해 발생되는 마모량을 더 감소시킬 수 있다. 상기 회전부(2)가 티타늄(Ti), 서스(SUS, Steel Use Stainless) 등으로 형성된 경우, 상기 강성부재(30a)는 탄소강으로 형성될 수 있다. 상기 강성부재(30a)는 상기 회전부(2)의 외주면에 대한 세라믹 코팅에 의해 구현될 수도 있다.
상기 강성부재(30a)는 상기 회전부(2)에 탈부착 가능하게 결합될 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 변형된 실시예에 따른 기판처리용 스퍼터링 장치(1)는 마모 등으로 인해 상기 강성부재(30a)에 대한 교체가 필요한 경우, 상기 회전부(2)에 대한 교체 없이 상기 강성부재(30a)만에 대한 교체가 가능하도록 구현된다. 상기 강성부재(30a)는 볼트 등과 같은 체결부재를 이용하여 상기 회전부(2)에 탈부착 가능하게 결합될 수 있다. 상기 강성부재(30a)는 끼워맞춤 방식으로 상기 회전부(2)에 탈부착 가능하게 결합될 수도 있다. 상기 회전부(2)에는 상기 강성부재(30a)가 삽입되기 위한 삽입홈이 형성될 수도 있다.
상기 블록(3)은 외측부재(30b)를 포함할 수 있다. 상기 외측부재(30b)는 상기 제1 베어링(31), 상기 제2 베어링(32), 상기 제1 실링부(33), 및 상기 제2 실링부(34) 각각의 외측에 배치될 수 있다. 상기 외측부재(30b)와 상기 강성부재(30a)의 사이에는 상기 제1 베어링(31), 상기 제2 베어링(32), 상기 제1 실링부(33), 및 상기 제2 실링부(34)가 배치되어서 상기 외측부재(30b)와 상기 강성부재(30a)에 의해 모듈화될 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 변형된 실시예에 따른 기판처리용 스퍼터링 장치(1)는 모듈화를 통해 상기 회전부(2)에 대한 상기 제1 베어링(31), 상기 제2 베어링(32), 상기 제1 실링부(33), 및 상기 제2 실링부(34)의 설치작업과 분리작업의 용이성을 향상시킬 수 있다. 상기 외측부재(30b)의 내주면에는 상기 제1 베어링(31)과 상기 제2 베어링(32) 각각의 외측부분, 및 상기 제1 실링부(33)와 상기 제2 실링부(34) 각각의 외측부분이 접촉될 수 있다. 상기 외측부재(30b)와 상기 강성부재(30a)는 상기 지지본체(30)를 이룰 수 있다. 도시되지 않았지만, 상기 외측부재(30b)와 상기 강성부재(30a)는 볼트 등과 같은 체결수단에 의해 결합될 수 있다. 한편, 상기 연결공(36)이 구비되는 경우, 상기 연결공(36)은 상기 외측부재(30b)의 상부(上部)를 관통하여 형성될 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
1 : 기판처리용 스퍼터링 장치 2 : 회전부
20 : 관통공 21 : 타겟
22 : 챔버 3 : 블록
30 : 지지본체 30a : 강성부재
30b : 외측부재 31 : 제1 베어링
32 : 제2 베어링 33 : 제1 실링부
34 : 제2 실링부 35 : 윤활저장부
350 : 윤활유체 36 : 연결공

Claims (11)

  1. 타겟(Target)을 회전시키기 위한 회전부; 및
    상기 회전부의 일측에 설치되는 블록을 포함하고,
    상기 블록은,
    상기 회전부의 회전을 보조하는 제1 베어링;
    상기 회전부의 제1 축방향을 기준으로 상기 제1 베어링과 소정의 거리가 이격된 위치에서 상기 회전부의 회전을 보조하는 제2 베어링;
    상기 회전부와 상기 블록 사이의 기밀을 유지하기 위한 제1 실링부;
    상기 회전부와 상기 블록 사이의 기밀을 유지하기 위한 제2 실링부; 및
    상기 회전부와 함께 회전되도록 상기 회전부에 결합된 강성부재를 포함하고,
    상기 블록은 기판처리공정이 이루어지는 챔버의 외부에서 상기 챔버의 측벽에 결합되며,
    상기 회전부의 일측은 상기 챔버의 측벽을 관통하여 상기 블록의 내부에서 상기 블록에 회전 가능하게 설치되고,
    상기 제1 베어링과 상기 제2 베어링은 상기 블록의 내부에서 상기 제1 축방향을 기준으로 서로 이격된 위치에서 상기 강성부재에 접촉되며,
    상기 제1 실링부와 상기 제2 실링부는 상기 블록의 내부에서 상기 제1 축방향을 기준으로 서로 이격된 위치에서 상기 강성부재에 접촉된 것을 특징으로 하는 기판처리용 스퍼터링 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 실링부는 상기 제1 축방향을 기준으로 상기 제1 베어링의 외측에 배치되고,
    상기 제2 실링부는 상기 제1 축방향을 기준으로 상기 제2 베어링의 외측에 배치되는 것을 특징으로 하는 기판처리용 스퍼터링 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1 베어링과 상기 제2 베어링의 사이에는 윤활유체가 저장되는 윤활저장부가 배치된 것을 특징으로 하는 기판처리용 스퍼터링 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 실링부는 상기 제1 축방향을 기준으로 상기 제1 베어링의 내측에 배치되고,
    상기 제2 실링부는 상기 제1 축방향을 기준으로 상기 제2 베어링의 내측에 배치되는 것을 특징으로 하는 기판처리용 스퍼터링 장치.
  5. 제2항 또는 제4항에 있어서,
    상기 제1 실링부와 상기 제2 실링부의 사이에는 윤활유체가 저장되는 윤활저장부가 배치된 것을 특징으로 하는 기판처리용 스퍼터링 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 블록에 형성된 연결공을 포함하고,
    상기 연결공은 상기 윤활저장부에 연통되게 연결된 것을 특징으로 하는 기판처리용 스퍼터링 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 연결공은 상기 블록의 상부(上部)를 관통하여 형성된 것을 특징으로 하는 기판처리용 스퍼터링 장치.
  8. 삭제
  9. 제1항에 있어서,
    상기 강성부재는 상기 회전부보다 더 큰 강성을 갖도록 형성된 것을 특징으로 하는 기판처리용 스퍼터링 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 강성부재는 상기 회전부에 탈부착 가능하게 결합된 것을 특징으로 하는 기판처리용 스퍼터링 장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 블록은 상기 제1 베어링, 상기 제2 베어링, 상기 제1 실링부, 및 상기 제2 실링부 각각의 외측에 배치된 외측부재를 포함하고,
    상기 강성부재와 상기 외측부재의 사이에는 상기 제1 실링부, 상기 제2 실링부, 상기 제1 베어링, 및 상기 제2 베어링이 배치되어서 상기 강성부재와 상기 외측부재에 의해 모듈화된 것을 특징으로 하는 기판처리용 스퍼터링 장치.
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