KR20050045360A - 기판의 진공처리장치 - Google Patents

Abstract

기판의 진공처리장치가 개시된다. 이러한 기판의 진공처리장치는 기판을 처리하는 본체 및 상기 기판을 처리하는 본체 및 상기 본체를 개폐할 수 있는 덮개로 이루어진 챔버와, 상기 챔버의 덮개를 승하강 시킴으로서 덮개를 상기 본체로부터/로 이탈/결합시키는 승하강수단과, 그리고 상기 챔버의 덮개를 상기 레일을 따라 측방향으로 이송시키는 이송수단을 포함한다.

Description

기판의 진공처리장치{APPARARUS FOR TREATMENT WORKS UNDER VACUUM}

본 발명은 기판 진공처리장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 기판에 대한에칭, 에슁 등의 진공처리를 할 수 있는 챔버의 덮개를 용이하게 승하강 시키거나 측방향으로 이송시킬 수 있는 기판 진공처리장치에 관한 것이다.

일반적으로 반도체 제조공정은 웨이퍼 또는 유리기판에 대하여 현상, 에칭, 에슁 등의 일련의 공정을 포함한다.

이러한 공정 중 현상 및 에칭공정은 웨이퍼 또는 유기기판의 표면에 기능성 박막의 패턴 형성을 위하여 포토레지스트를 도포하고, 포토레지스트의 일부를 제거함으로써 일정한 형상의 패턴을 형성한다.

그리고, 이와 같이 패턴이 형성된 기판에는 포토레지스트가 일부 잔류하게 되며, 잔존 포토레지스트를 제거하기 위하여 에슁공정이 진행된다.

이러한 에슁공정은 포토레지스트의 에칭부분에 에슁가스를 조사하여 회화하고 그것을 가스화하여 챔버외부로 배출시키는 방식이 주로 이용되고 있다.

보다 상세하게 설명하면, 산소를 진공용기(Chamber) 내에 주입하고 고주파 전원(RF Power)을 인가하여 글로우(Glow) 방전을 발생시키며, 이 과정에서는 다음의 식과 같은 반응이 일어난다.

O2 + e --> O* + O* + e (O*는 산소 라디칼이다.)

상기의 식처럼 비 화학적으로 활성화 된 "O" 원자가 생성되어 지며, 산소는 통상 실온에서는 레지스터와 반응하지 않으나 비정상적으로 활성화 된 "O" 라디칼은 저온에서도 기화, 배기된다. 그리고. 포토레지스터는 "C"와 "H"의 중합체로 되어 있으므로 CnHm + (2n + m/2) --> nCO2 + mH2O 의 반응이 일어나고 레지스터는 "CO2 + H2O"의 형태로 기화, 배기된다.

이처럼 산소를 플라즈마화 하여 "O" 라디칼을 생성시켜 레지스터와 반응되어진 반응 생성물을 배기함으로서 잔류하는 포토레지스트를 제거하게 된다.

그리고, 상기와 같은 챔버에는 덮개가 구비되며, 이 덮개는 챔버의 내부를 유지보수 할 수 있도록 개폐가능한 구조를 갖는다.

즉, 덮개의 일측이 챔버에 힌지핀에 의하여 연결되고, 타측에는 실린더 기구에 의하여 챔버에 연결된 구조이다.

따라서, 실린더 기구를 연장시키는 경우에는, 실린더 기구가 덮개의 일측을 밀어올리게 되고, 덮개는 힌지핀을 중심으로 상향으로 젖혀짐으로써 챔버를 개방하게 된다.

반대로, 실린더 기구를 수축시키는 경우에는, 덮개가 힌지핀을 중심으로 하향으로 젖혀짐으로써 챔버를 밀폐하게 된다.

그러나, 이러한 방식의 덮개구조는, 덮개 개방시 실린더 기구의 구조적인 한계로 인하여 덮개가 일정한 기울기 이상 젖혀지기 어려우므로, 챔버를 완전히 개방할 수 없음으로 보수시 작업자가 챔버의 내부 혹은 덮개의 내부를 효율적으로 수리할 수 없는 문제점이 있다.

또한, 에슁가스를 분사하는 가스노즐 및 샤워헤드가 덮개부분에 배치되는 방식이므로 상기 구성을 유지 보수하는 경우 작업자가 상부로 향한 자세로 교환을 하여야 하므로 작업공간이 충분치 못해 보수작업이 복잡해지는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명은 덮개를 챔버로부터 완전하게 개방함으로써 내부보수를 용이하게 실시할 수 있는 기판의 진공처리장치를 제공하는데 있다.

또한, 덮개의 개방 및 결합을 동력에 의하여 진행함으로써 용이하게 덮개의 개방 및 결합작업을 수행할 수 있는 기판의 진공처리장치를 제공하는데 있다.

그리고, 가스분사노즐의 교환작업을 용이하게 할 수 있고, 보수시간을 단축할 수 있는 기판의 진공처리장치를 제공하는데 있다.

상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 본 발명 기판을 처리하는 본체 및

상기 기판을 처리하는 본체 및 상기 본체를 개폐할 수 있는 덮개로 이루어진 챔버와; 상기 챔버의 덮개를 승하강 시킴으로서 덮개를 상기 본체로부터/로 이탈/결합시키는 승하강수단과; 그리고 상기 챔버의 덮개를 상기 레일을 따라 측방향으로 이송시킴으로서 덮개를 상기 본체로부터/로 이탈/결합시키는 이송수단을 포함하는 기판의 진공처리용 장치를 제공한다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 기판의 진공처리장치의 구성을 설명한다.

본 발명에 따른 덮개가 적용되는 기판의 진공처리장치는 현상, 에칭, 에슁, 성막공정 등에 적용 가능하지만, 이하, 에슁공정(Ashing process)에 적용되는 경우를 일예로 하여 설명한다.

도1 내지 도3 에 도시된 바와 같이, 본 발명이 제안하는 에슁장치는 유리기판(G)을 에슁 처리하는 챔버(Chamber;1)가 프레임(10)상에 안착되는 구조를 갖으며, 이러한 챔버(1)는 내부 보수시 덮개(7)를 분리하여 프레임(10)의 상면에 구비된 레일(11)을 따라 이송시킴으로써 챔버(1)로부터 덮개(7)를 완전히 분리할 수 있다.

이러한 구조를 갖는 챔버(1)에 있어서, 상기 챔버(1)는 그 내부에서 에슁공정이 진행되는 본체(9)와, 상기 본체(9)의 상부를 개폐하는 덮개(7)와, 상기 덮개(7)를 승하강 시킴으로써 본체(9)로부터 이탈시키는 승하강수단(3)과, 이탈된 상기 덮개(7)를 측방향으로 왕복동시키는 이송수단(5)으로 이루어진다.

상기 본체(9)에 있어서, 본체(9)의 내부에는 하부전극(48)이 구비되며, 이 하부전극(48)의 상부에는 패턴이 형성된 기판(G)이 안착된다.

또한, 상기 덮개(7)에는 상부전극(47)이 구비되어 하부전극(48)의 일정거리 상부에 대응되도록 배치된다. 즉, 상기 상부전극(47)은 상기 덮개(7)의 하측 테두리부로부터 내측방향으로 절곡되어 형성된 지지턱(43)의 상부에 안착된다.

그리고, 상기 상부전극(47)과 지지턱(43)의 사이에는 절연층(41)이 구비됨으로써 전기적인 숏트 등을 방지한다.

이러한 상부 및 하부전극(47,48)은 전력공급부(49)에 전기적으로 연결됨으로 전원 공급시 상부 및 하부전극(47,48)의 사이에는 전계가 형성됨으로써 에슁공정이 진행될 수 있다.

그리고, 상기 본체(9)의 일측에는 가스공급부(45)가 배치되며, 이 가스공급부(45)는 에슁가스를 유리기판(G)에 대하여 측방향으로 분사하는 방식이 적용된다.

따라서, 가스공급부(45)로부터 분사된 에슁가스는 전계에 의하여 기판(G)으로 유도되어 에슁공정을 진행한 후 타측에 마련된 배기구(50)를 통하여 본체(9)의 외부로 배출된다.

한편, 이와 같은 덮개(7)는 상기 승하강수단(3)에 의하여 승하강이 가능한 구조를 갖는다.

상기 승하강수단(3)은 상부 플레이트(19)상에 리프팅 모터(13)가 구비되어 구동력을 발생시키며, 이러한 리프팅 모터(13)의 구동력은 연결축(16)을 통하여 기어잭(일명, 파워젝;14)으로 전달된다.

상기 기어잭(14)은 그 내부에 기어산이 형성된 기어축(15)이 구비되며, 이 기어축(15)은 상기 연결축(16)과 나사치합방식에 의하여 연결된다.

따라서, 상기 연결축(16)이 회전하는 경우, 이에 치합된 기어축(15)이 승하강하게 된다.

이러한 기어잭(14)은 리프팅 모터(13)의 양측에 각각 구비되어 한 쌍을 이루며, 그 하부는 레일(11)에 얹혀진 하부 플레이트(21)상에 고정된다.

그리고, 상기 기어축(15)은 베어링(도시안됨) 등에 의하여 상기 상부 플레이트(19)에 일체로 연결된 상태이이고, 상기 상부 플레이트(19)는 연결 플레이트(33)에 의하여 덮개(7)와 연결된 상태이다.

따라서, 상기 리프팅 모터(13)가 구동하는 경우, 상기 기어잭(14)의 기어축(15)이 회전하게 되고, 이러한 회전에 의하여 상기 상부 플레이트(19)가 상향으로 이동하게 되고, 이때, 상부 플레이트(19)와 덮개(7)가 연결 플레이트(33)에 의하여 연결된 상태임으로 상기 덮개(7)가 상승함으로써 본체(9)로부터 이탈된다.

그리고, 상기 상부 및 하부 플레이트(19,21)는 가이드축(17)에 의하여 서로 조립된 구조를 갖는다. 즉, 상기 가이드축(17)의 하부는 하부 플레이트(21)에 고정된 상태이고, 상부는 상기 상부 플레이트(19)를 관통한 상태이다.

따라서, 상기 상부 플레이트(19)가 승하강 하는 경우, 상기 가이드축(17)에 의하여 일정한 방향을 따라 승하강이 가능하다.

한편, 이와 같이 상승한 덮개(7)는 이송수단(5)에 의하여 측방향으로 이송함으로써 본체(9)로부터 이탈될 수 있다.

이러한 이송수단(5)은 상기 하부 플레이트(21)의 후미에 부착된 하우징(Housing;25)과, 상기 하우징(25)의 상측에 구비된 슬라이딩 모터(Sliding Motor;23)와, 상기 하우징(25)에 장착되어 상기 슬라이딩 모터(23)의 구동시 회전가능한 피니언 기어(Pinion gear;27)로 이루어진다.

이와 같은 구조를 갖는 이송수단(5)은 상기 레일(11)에 얹혀진 상태로 전후진 왕복이송이 가능하다. 즉, 상기 레일(11)의 상면에는 레일 플레이트(29)가 배치되며, 이 레일 플레이트(29)의 측부에는 랙기어(31)가 배치된다. 또한, 상기 하부 플레이트(21)의 저면에는 베어링, 바람직하게는 V형 베어링(28)이 구비된다.

이러한 하부 플레이트(21)는 V형 베어링(28)에 의하여 레일(11)상의 레일 플레이트(29)에 활주가능하게 얹혀지며, 피니언 기어(27)는 상기 랙기어(31)에 치합된다.

따라서, 상기 피니언 기어(27)가 슬라이딩 모터(23)의 구동에 의하여 회전하는 경우, 상기 피니언과 랙기어(27,31)의 치합에 의하여 상기 이송수단(5)이 레일(11)을 따라 이동할 수 있다.

이때, 상기 V형 베어링(28)은 레일 플레이트(29)를 따라 미끄럼접촉을 함으로써 이동할 수 있다.

상기한 바와 같이, 챔버(1)의 덮개(7)는 승하강 수단(3) 및 이송수단(5)에 의하여 이동이 가능함으로, 챔버(1)의 내부 혹은 덮개(7)의 내부를 보수하고자 하는 경우에는, 상기 승하강 수단(3)에 의하여 덮개(7)를 상승시킨 후, 이송수단(5)에 의하여 상기 덮개(7)를 측방향으로 이송시킴으로써, 덮개(7)를 본체(9)로부터 완전히 이탈시킨 후 보수작업이 가능하다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 에슁장치의 작동과정을 더욱 상세하게 설명한다.

도1 내지 도4(b)에 도시된 바와 같이, 덮개(7)를 챔버(1)의 본체(9)로부터 분리하고자 하는 경우, 우선, 덮개(7)의 상승과정이 진행된다. 즉, 승하강수단(3)의 리프팅 모터(13)를 구동시킴으로써 연결축(16)이 기어잭(14)의 기어축(15)을 회전시킨다. 기어축(15)이 회전함으로써 기어축(15)과 베어링(도시안됨) 등에 의하여 일체로 연결된 상부 플레이트(19)가 상승하게 되며, 이때, 가이드축(17)에 의하여 일정 방향으로 안내된다. 따라서, 상기 덮개(7)가 챔버(1)의 본체(9)로부터 상승하게 된다.

이와 같이 덮개(7)가 일정높이 상승한 후, 측방향 이송과정이 진행된다. 즉, 상기 이송수단(5)의 슬라이딩 모터(23)가 구동하는 경우, 슬라이딩 모터(23)에 연결된 피니언 기어(27)가 회전하게 되며, 이때, 상기 피니언 기어(27)는 레일(11)의 랙기어(31)에 치합된 상태이다.

그리고, 상기 하부 플레이트(21)는 V형 베어링(28)에 의하여 레일(11)의 레일 플레이트(29)에 활주가능하게 안착된 상태이다.

따라서, 상기 피니언 기어(27)가 회전하는 경우, 랙기어(31)와의 치합에 의하여 이송수단(5)이 일측으로 전진할 수 있게 되며, 이때 V형 베어링(28)이 레일 플레이트(29)의 상면을 미끄러짐으로써 상기 이송수단(5)이 안정적으로 레일(11)을 따라 이동하게 된다.

이와 같이, 이송수단(5)에 의하여 덮개(7)가 측방향으로 이송함으로써 챔버(1)의 본체(9)로부터 이탈된다.

따라서, 상기 챔버(1)의 본체(9)는 상향으로 완전히 개방된 상태가 되고, 작업자는 챔버(1)의 내부 혹은 덮개(7)의 내부에 대하여 보수작업을 원활하게 실시할 수 있다.

상기 덮개(7)를 챔버(1)의 본체(9)에 결합하는 과정은 상기한 과정의 역순으로 진행되므로 상세한 설명은 생략한다.

이상에서 자세히 설명한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 기판의 진공처리장치는 승하강수단 및 이송수단을 적용함으로써 필요시 덮개를 챔버로부터 분리할 수 있음으로 보수작업이 용이한 장점이 있다. 즉, 챔버의 본체 내에 구비된 가스노즐의 교환 등 유지보수작업이 편리한 장점이 있다.

또한, 덮개의 승하강 및 측방향 이송이 동력에 의하여 진행되므로 작업자가 인력으로 개폐하는 것에 비하여 덮개의 분리 및 결합작업이 용이한 장점이 있다.

그리고, 덮개를 승하강 및 이송의 두 과정만으로 챔버를 개폐할 수 있음으로작업과정이 단순화된 장점이 있다.

이상 본 발명을 바람직한 실시예를 들어 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형이 가능하다.

도1 은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 기판 진공처리장치를 도시하는 사시도.

도2 는 도1 에 도시된 기판 진공처리장치의 챔버를 확대하여 도시하는 부분 확대도.

도3 은 도1 에 도시된 챔버의 내부구조를 개략적으로 도시하는 측단면도.

도4(a),(b) 는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 기판 진공처리장치의 작동 상태도.

Claims (8)

1. 기판을 처리하는 본체 및 상기 본체를 개폐할 수 있는 덮개로 이루어진 챔버와;

   상기 챔버의 덮개를 승하강시킴으로서 덮개를 상기 본체로부터/로 이탈/결합시키는 승하강수단과; 그리고

   상기 챔버의 덮개를 레일을 따라 측방향으로 이송시키는 이송수단을 포함하는 기판의 진공처리용 장치.
2. 내부에서 기판을 처리하는 본체와, 상기 본체를 개폐할 수 있는 덮개로 이루어진 챔버와;

   상기 챔버의 본체에 측방향으로 에싱가스를 공급함으로써 기판을 처리하도록 하는 가스 공급부와;

   상기 챔버의 덮개를 승하강시킴으로서 덮개를 상기 본체로부터/로 이탈/결합시키는 승하강수단과; 그리고

   상기 챔버의 덮개를 상기 레일을 따라 측방향으로 이송시키는 이송수단을 포함하는 기판의 진공 처리용 장치.
3. 제1 항 또는 제2 항에 있어서, 상기 레일은 상면에 배치되는 레일 플레이트와, 상기 레일 플레이트를 따라 배치되는 랙기어로 이루어지는 기판의 진공 처리용 장치.
4. 제1 항 또는 제2 항에 있어서, 상기 승하강수단은 상기 덮개에 연결되는 상부 플레이트와, 상기 상부 플레이트에 구비되어 구동력을 발생시키는 리프팅 모터와, 상기 리프팅 모터와 기어치합 방식에 의하여 연결됨으로서 상기 리프팅 모터의 구동시 연동하고, 그 하부는 상기 레일상에 안착되는 하부 플레이트에 고정되는 기어잭을 포함하며,

   상기 리프팅 모터의 구동시, 상기 기어잭이 회전하여 상기 상부 플레이트를 승하강시킴으로써 상기 덮개도 승하강 시킬 수 있는 기판의 진공 처리용 장치.
5. 제4 항에 있어서, 상기 상부 및 하부플레이트를 서로 연결함으로서, 상기 상부 플레이트의 승하강시 일정 방향으로 안내하는 가이드축을 추가로 포함하는 기판의 진공 처리용 장치.
6. 제4 항에 있어서, 상기 하부 플레이트의 저면에는 V형 베어링이 부착되어 상기 레일플레이트에 활주가능하게 안착되는 기판의 진공처리용 장치.
7. 제1항 또는 제2 항에 있어서, 상기 이송수단은 상기 하부 플레이트의 일측에 구비되는 하우징과, 상기 하우징에 구비되어 구동력을 발생시키는 슬라이딩 모터와, 상기 하우징의 일측에 회전가능하게 구비되어 상기 슬라이딩 모터와 연결되며, 상기 레일의 랙기어와 치합됨으로써 상기 슬라이딩 모터의 회전시 상기 레일을 따라 상기 덮개가 이송되도록 하는 피니언 기어를 포함하는 기판의 진공 처리용 장치.
8. 제1 항 또는 제2 항에 있어서, 상기 덮개에는 상부전극이 구비되고, 상기 본체의 내부에는 기판이 얹혀지는 하부전극이 구비되어 전계를 형성함으로써, 상기 본체의 내부에 공급된 에슁가스에 의하여 에슁공정을 진행시키는 기판의 진공 처리용 장치.