KR20060017254A - 분리 가능한 이송챔버 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 상면이 개구되고 측면에 기판의 이동이 가능한 연결부를 하나 이상 가지는 제1 몸체부와; 하면이 개구되고 측면에 기판의 이동이 가능한 연결부를 하나 이상 가지며, 상기 제1 몸체부의 상부에 적층되어 상기 제1 몸체부와 함께 밀폐공간을 형성하는 제2 몸체부와; 상기 제1 몸체부와 상기 제2 몸체부의 경계면에 설치되는 밀폐수단을 포함하는 분리 가능한 이송챔버를 제공한다.

본 발명에 의하면 이송챔버가 여러 부분으로 분리가 가능해지므로, 포장부피를 최소화 할 수 있게 되어 운반이나 운송상의 편의를 도모할 수 있게 된다.

이송챔버, 클러스터, 몸체부, 오링

Description

분리 가능한 이송챔버{Transfer chamber which can be divided}

도 1은 종래 클러스터 장치의 구성도.

도 2는 종래 클러스터 장치의 다른 구성도

도 3은 도 2의 클러스터에 사용되는 이송챔버의 사시도

도 4는 도 3의 이송챔버의 평면도

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 이송챔버의 사시도

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 이송챔버의 측단면도

도 7a 및 도 7b는 본 발명의 실시예에 따른 이송챔버의 패키징 방법을 도시한 평면도

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

10, 100 : 이송챔버 12 : 몸체부

14, 112, 122 : 챔버 연결부 20 : 로드락챔버

22 : 도어 30 : 공정챔버

110 : 제1 몸체부 120 : 제2 몸체부

130 : 오링(O-ring)

본 발명은 액정표시장치의 제조장비에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 액정표시장치 제조장비의 이송챔버(transfer chamber)에 관한 것이다.

근래에 들어 사회가 본격적인 정보화 시대로 접어들면서, 대량의 정보를 처리하고 표시하는 디스플레이(display) 분야가 급속도로 발전하고 있는데, 특히 최근에는 소비전력이 낮고, 경량이어서 휴대성이 뛰어난 액정표시장치(Liquid Crystal Display, LCD)가 기존의 브라운관(Cathode Ray Tube : CRT)을 대체하는 새로운 디스플레이 장치로 각광받고 있다.

특히, 액정표시장치 중에서도 액정패널에 다수의 화소(pixel)를 형성하고, 스위칭 소자를 사용하여 각 화소를 독립적으로 제어하는 능동행렬방식의 액정표시장치(Active Matrix LCD, AM-LCD)가 널리 사용되는데, 이때 스위칭 소자로 박막트랜지스터(Thin-Film Transistor : TFT)를 사용한 것이 잘 알려진 박막트랜지스터 액정표시장치(thin film transistor liquid crystal display, TFT-LCD)이다.

일반적인 TFT-LCD는 컬러필터와 공통전극이 형성되는 상부기판과, 화소전극과 스위칭소자인 박막트랜지스터가 형성되는 하부기판으로 구성되며, 상부기판과 하부기판 사이에 충진되는 액정의 전기 광학적 효과에 의하여 빛을 차단 또는 통과 시킴으로써 영상을 표시하게 된다.

따라서 상부기판과 하부기판에는 전극과 박막트랜지스터 등을 박막형태로 형성시켜야 하는데, 이를 위해서는 기판 상에 유전막 등을 증착하는 박막증착공정, 감광성 물질을 사용하여 이들 박막 중 선택된 영역을 노출 또는 은폐시키는 포토리소그라피(photolithography) 공정, 선택된 영역의 박막을 제거하여 목적하는 대로 패터닝(patterning)하는 식각공정, 잔류물을 제거하기 위해 세척 및 건조하는 세정공정 등을 수차례 반복하여야 한다.

한편, 이들 각 공정은 해당 공정을 위한 최적의 환경이 조성된 공정 챔버(process module)의 내부에서 진행되는데, 특히 근래에는 단시간에 다량의 기판을 처리할 수 있도록 처리공정을 수행하는 공정 챔버, 외부와 기판의 교환을 수행하는 로드락 챔버(loadlock chamber), 다수의 공정챔버와 로드락챔버의 가운데에 위치하여 기판이송의 중심역할을 수행하는 이송 챔버(transfer module) 등이 밀집된 구성을 가지는 복합형 장치로서 클러스터(cluster)가 많이 사용되고 있다.

도 1은 종래의 클러스터의 개략적인 구성도로서, 이송챔버(10)를 중심으로 하나의 로드락챔버(20)와 6개의 공정챔버(30a, 30b, 30c, 30d, 30e, 30f)가 방사형으로 연결되어 있는데, 경우에 따라서는 상기 로드락챔버(20)를 2개 구비하거나 공정 챔버 중 하나 이상을 예열 챔버로 이용하기도 한다.

이와 같은 구성의 클러스터에서 기판의 이송과정을 살펴보면 다음과 같다.

먼저 기판이 반입되는 경우를 살펴보면, 외부의 로봇암(미도시)이 로드락챔버(20)의 도어(22)를 통해 기판을 반입하여 로드락챔버(20) 내부에 안치한 후 물러나면, 진공펌핑을 통하여 로드락챔버(20)의 내부압력을 공정챔버(30)나 이송챔버(10)와 같은 정도의 수준으로 조정한다.

압력조정을 마치게 되면, 로드락챔버(20)와 이송챔버(10) 사이의 슬롯밸브(미도시)를 통하여 이송챔버 로봇(미도시)이 진입하여 기판을 파지한 후, 이를 공정챔버(30) 중 하나로 이송한다.

공정챔버(30)는 직접 공정이 수행되는 공간이어서 이송챔버(10)와는 역시 슬롯밸브(미도시) 등을 통해 격리되며, 이송챔버 로봇은 슬롯밸브를 통해 공정챔버(30) 내부로 진입하여 기판안치대에 기판을 안치한다.

안치된 기판에 대한 공정을 마치게 되면, 이송챔버 로봇이 공정챔버(30)로 진입하여 기판을 파지한 후 상기 과정의 역순으로 기판을 로드락챔버(20)로 반출하게 된다.

그런데 도 1과 같은 구성의 클러스터 장치가 기판에 대한 공정을 수행함에 있어서 아주 능률적인 장치이긴 하지만, 최근 기판 사이즈의 증가는 이를 수용하여 공정을 수행하고 이송하는 장치의 대형화 및 하중의 증가를 필연적으로 수반한다. 이에 따라 장비 전체의 설치면적이 증가하고, 설치 및 운송시에 이전에는 고려되지 않았던 어려움과 문제점들이 따르게 된다.

특히, 설치면적의 증가를 최소화하기 위해 안출된 것이 도 2와 같은 적층구조의 클러스터 장치인데, 이는 이송챔버(10)를 중심으로 공정챔버(30a,30b,30c,30d,30e,30f,30g) 및 로드락챔버(20)를 상하로 적층하여 지그재그로 배치하는 방식을 채용한 것이다.

이 경우에도 도 1과 마찬가지로, 공정챔버 중에서 하나 이상을 예열 챔버로 구비할 수 있고, 로드락챔버(20)를 2개 이상 구비할 수도 있다.

이와 같은 클러스터 장치를 이용함으로써, 도 1의 방식에 비하여 동일한 설치면적에 더 많은 공정챔버를 설치할 수 있게 되므로, 생산성을 크게 향상시킬 수 있다는 장점이 있다.

그런데 도 2와 같은 방식의 클러스터 장치의 경우, 생산성 향상이라는 효과가 있기는 하지만, 기판이 이송 또는 회송될 때 거치게 되는 이송챔버(10)의 크기가 줄어드는 것은 아니어서, 클러스터 장치에서 제일 큰 부피를 차지하는 이송챔버(10)로 인하여 발생하는 설치나 운송시의 문제점은 여전히 안고 있다.

도 3은 도 2의 클러스터 장치에서 이송챔버(10) 만을 도시한 것으로서, 원통형의 몸체부(12)와, 몸체부(12)의 측벽에 상하 지그재그로 형성되는 챔버 연결부(14)를 도시하고 있는데, 이송챔버(10) 전체가 일체로 형성되어 있기 때문에 이를 운송하는 경우에는 도시된 상태대로 포장을 하여 운송하여야 한다.

도 4는 도 3의 평면도로서, 이송챔버(10)를 포장하여 운송하려고 하면, 챔버 연결부(14)까지 포괄하는 A 영역이 포장단면적이 되는데, 최근 들어 1850mm*2100mm 정도의 크기를 가지는 7세대 기판의 상용화가 시작되고 있고, 이보다 더 큰 8세대 기판을 도입하기 위한 시도가 진행되고 있는 점을 감안하면, 기판의 크기 증가에 따라 함께 대형화될 수 밖에 없는 이송챔버를 운송하는 것은 점점 더 큰 문제로 대두되고 있는 실정이다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 고안된 것으로서, 클러스터 장치를 구성하는 이송챔버를 보다 간편하게 운송할 수 있도록 제작하는 방안을 제시하는데 그 목적이 있다.

본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 상면이 개구되고 측면에 기판의 이동이 가능한 연결부를 하나 이상 가지는 제1 몸체부와; 하면이 개구되고 측면에 기판의 이동이 가능한 연결부를 하나 이상 가지며, 상기 제1 몸체부의 상부에 적층되어 상기 제1 몸체부와 함께 밀폐공간을 형성하는 제2 몸체부와; 상기 제1몸체부와 상기 제2 몸체부의 경계면에 설치되는 밀폐수단을 포함하는 분리 가능한 이송챔버를 제공한다.

여기서 상기 제1 몸체부의 연결부와 상기 제2 몸체부의 연결부는 적어도 하나 이상이 상하로 나란하게 배치될 수도 있으며, 상기 밀폐수단은 하나 이상의 오 링(O-ring)일 수도 있다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 이송챔버(100)의 사시도로서, 이송챔버(100)를 하부의 제1 몸체부(110)와 상부의 제2 몸체부(120)로 분리 구성하였으며, 제1 몸체부(110)와 제2 몸체부(120)에는 챔버 연결부(112, 122)가 각 4개씩 형성되어 있다. 챔버 연결부의 개수가 이에 한정되는 것이 아님은 물론이다.

한편, 이송챔버(100)는 공정챔버와 함께 항상 진공분위기를 유지하여야 하는 부분이므로, 대기압상태인 외부와는 항상 격리되어야 하는데, 본 발명과 같이 이송챔버(100)를 두 부분으로 나누는 경우에는 밀폐수단이 필요하다.

본 발명의 실시예에서는 수직 단면도인 도 6에 도시된 바와 같이 제1 몸체부(110)와 제2 몸체부(120)의 경계부에 설치되는 오링(O-ring)(130)을 밀폐수단으로 제안한다. 상기 오링(130)을 이용하여 이송챔버(100) 내부를 외부로부터 진공 실링할 수 있다. 더욱 확실한 실링을 위해서는 상기 오링을 2 이상 설치할 수도 있다.

상기 오링(130) 외에도 금속 가스킷이나 테플론 가스킷 등을 이용한 밀폐도 가능함은 물론이다.

또한 본 발명의 실시예에 따른 이송챔버(100)는 분리된 하부의 제1 몸체부(110)와 상부의 제2 몸체부(120)를 결합하는 결합수단(미도시)을 가질 수도 있는 데, 상기 결합수단으로는 볼트나 클램프 등이 사용될 수 있다. 상기 결합수단은 분리된 하부의 제1 몸체부(110)와 상부의 제2 몸체부(120)가 후술하는 도 7b와 같이 배열된 상태에서도 양자를 결합할 수 있도록 배치될 수 있다.

이상과 같은 구성의 이송챔버(100)를 이용하게 되면, 이송챔버(100)를 제1 몸체부(110)와 제2 몸체부(120)로 분리할 수 있으므로, 포장시에 이들을 각각 포장하게 되면 포장부피가 줄어드는 효과가 있다.

또한 제1 몸체부(110)와 제2 몸체부(120)를 한꺼번에 포장하는 경우에도, 도 7a에 도시된 바와 같은 정상상태에서, 각도 a 만큼 회전시키게 되면 도 7b와 같은 상태가 되는데, 이때 포장 단면적은 각 챔버 연결부(122)의 외곽을 포괄하는 B영역이 된다.

B영역의 면적은 도 4에서 도시하고 있는 A영역의 면적보다 훨씬 작은데, 도면을 이용한 단순 계산상으로도 대략 15% 이상이 줄어듦을 확인할 수 있다. 따라서 동일한 크기의 이송챔버(100)라 하더라도 분리되지 않는 경우보다 운송이나 설치면에서 훨씬 유리해진다.

또한, 이와 같이 분리 가능한 이송챔버는 정상상태에서 도 7a에 도시된 바와 같이 챔버 연결부가 서로 동일한 각도(a)로 교차하여 배치되는 이외에도, 각도 a를 도 7a와 다르게 하여 이송챔버를 구성하는 것도 가능하다. (미도시) 즉, 제1 몸체 부의 챔버연결부와 제2 몸체부의 챔버연결부의 적어도 하나 이상이 상하로 나란히 배치되는 것도 가능하다.

한편, 이상에서는 액정표시장치의 제조장비에 한정하여 설명하였으나, 본 발명의 목적이 포장부피를 최소화하여 운송의 편의를 도모하자는 것이므로, 반도체 제조용 클러스터의 이송챔버에도 대차 없이 적용될 수 있는 것임은 물론이다.

또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 한정하여 설명하였으나 당업자에 의하여 다양하게 변형 내지 수정될 수 있는 것이므로, 그러한 수정 또는 변형된 내용이 후술하는 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 기초로 하고 있다면 본 발명의 권리범위에 속하게 됨은 자명하다 할 것이다.

본 발명에 의하면 이송챔버가 여러 부분으로 분리가 가능해지므로, 포장부피를 최소화 할 수 있게 되어 운반이나 운송상의 편의를 도모할 수 있게 된다.

Claims (3)

1. 상면이 개구되고 측면에 기판의 이동이 가능한 연결부를 하나 이상 가지는 제1 몸체부와;

   하면이 개구되고 측면에 기판의 이동이 가능한 연결부를 하나 이상 가지며, 상기 제1 몸체부의 상부에 적층되어 상기 제1 몸체부와 함께 밀폐공간을 형성하는 제2 몸체부와;

   상기 제1 몸체부와 상기 제2 몸체부의 경계면에 설치되는 밀폐수단

   을 포함하는 분리 가능한 이송챔버
2. 제1항에 있어서,

   상기 제1 몸체부의 연결부와 상기 제2 몸체부의 연결부는 적어도 하나 이상이 상하로 나란하게 배치되는 분리 가능한 이송챔버
3. 제1항에 있어서,

   상기 밀폐수단은 하나 이상의 오링(O-ring)인 이송 챔버

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