KR20070024341A - 게이트 밸브 및 이를 포함하는 기판처리장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 게이트 밸브에 관한 것으로, 좀 더 상세하게는 게이트 밸브 및 이를 포함하는 기판처리장치에 관한 것이다.

본 발명에서는 대면적 기판의 처리 시 기판 이송챔버를 이동식으로 구성하여 기판이송시간 및 공정비용을 최소화할 경우, 이러한 이동식 이송챔버와 다수의 프로세스 모듈과의 연결 및 이격 시 게이트 밸브를 이용함으로써 외부와 격리되는 밀착 연결이 가능해진다.

이를 위해 기판 프로세스 모듈과, 이동식 이송챔버와, 상기 기판 프로세스 모듈 및 이동식 이송챔버 사이의 게이트 밸브를 구비한 기판처리장치를 제공한다.

Description

게이트 밸브 및 이를 포함하는 기판처리장치 {ate Valve And Substrate Treating Apparatus Including The Same}

도1은 본 발명의 제1실시예에 따른 게이트 밸브 및 대면적 기판을 위한 이동식 이송장치를 포함하는 기판처리장치에 대한 사시도.

도2는 본 발명의 제2실시예에 따른 게이트 밸브를 이용하여 기판처리장치의 모듈과 이동식 이송챔버가 도킹된 상태를 도시한 단면도.

도3은 본 발명의 제3실시예에 따른 기판처리장치의 모듈과 이동식 이송챔버의 도킹상태를 도시한 단면도.

도4는 도3의 IV 부분의 확대도.

도5는 도3의 제1차단덮개의 예시적 확대도.

도6은 본 발명의 제3실시예에 따른 기판처리장치의 게이트 밸브의 이동식 이송챔버에서 바라본 측면도.

도7은 도6의 게이트 밸브를 VII에서 바라본 측면도.

도8은 도7의 VIII 부분의 확대도.

도9는 도60의 IX-IX에 따라 절단된 단면도.

〈도면의 주요 부분에 대한 부호설명〉

2,3,4,5,6,7 : 제1 내지 6모듈 21, 22 : 제1 및 2이동식 이송챔버

231, 301 : 게이트 밸브 15, 16 : 제1 및 2트랙

본 발명은 게이트 밸브에 관한 것으로, 좀 더 상세하게는 대형기판용 기판처리장치에 사용할 수 있는 게이트 밸브에 관한 것이다.

종래에는 반도체소자용 기판, 특히 US 2002/0024611 Al에서의 300 mm 반도체 기판(wafer)을 사용하는 반도체소자용 제조장비가 주로 연구개발 되어 왔다. 이러한 종래의 반도체소자용 제조장비는 케이스 내부 중앙에 트랜스퍼 디바이스의 트랙이 배치되고, 트랙 양쪽에서 트랙을 따라 세로 방향으로 프로세스 스테이션이 배열되는 구조를 갖는다. 또한, 트랜스퍼 디바이스는 트랙에 의해 지탱되고 트랙을 따라서 움직일 수 있고 높이 조절이 가능하며 기판홀더를 갖고 있는 트랜스포트 유니트를 포함한다. 기판홀더는 암(arm) 에셈블리를 이용해서 트랙에 대한 가로 방향으로 돌출될 수 있고, 트랜스포트 유니트는 기판홀더를 통해서 반도체 기판을 지니고 있는 프로세스 스테이션과 연결된다.

트랜스퍼 디바이스에 대한 반도체 기판의 공급은, 카세트에 보관되며, 트랙의 전면 끝 부분에서 제조장비를 에워싸고 있는 케이스에 연결되어 암 어셈블리 앞 부분에 놓여 있는 트랜스포트 박스를 사용하여 이루어진다. 프로세스 스테이션 사이에는 트랜스퍼 디바이스가 있으며, 프로세스 스테이션은 트랙을 따라 배열된다. 또한 반도체 기판을 지니고 있는 트랜스퍼 디바이스를 포함하여 각각의 공기 흐름에 대하여 케이스를 통해 이루어진 포위된 공간 차단에 의하여, 트랜스퍼 디바이스와 프로세스 스테이션 사이에 이송되는 반도체 기판이 더러워지지 않도록 확실하게 보장될 수 있다.

그러나 외부 공기에 대한 차단과 오염으로부터의 보호를 개선하기 위한 케이스 내에 고저압을 가능하게 할 수 있는 방법은 경제적 및 구조적 여건으로 인해 제한적이다. 왜냐하면 고저압과 이를 통해 주어진 주변 공기에 대한 압력 차이는 그에 상응하여 케이스가 안정적이고 가스가 느리게 제거되는 형태를 요구하기 때문이다.

또한 트랜스포트 박스를 통해서 기판을 제조장비의 적절한 클린룸 속으로 운반하는 가능성 그리고 트랜스퍼 디바이스를 통해 기판을 운반하는 동안에 케이스로 둘러싸인 공간의 클린룸 공기의 청정도를 유지할 수 있는 가능성도 제한적이다. 특히 평판 화면과 같은 마이크로 전자 공학 기술을 이용한 대면적 기판을 위해서는 이와 같은 제조장비가 적절하지 않은데, 왜냐하면 이 경우 수 평방미터 크기의 기판용 케이스를 위한 제조장비는 구조적으로 통제하기가 어려운 크기를 요구할 수 있기 때문이다. 또한 수 평방미터 크기의 기판과 여기에 필요한 공간을 위해서 그와 같은 공기층을 형성하는 것은 시간과 비용이 많이 소요되기 때문에 경제적 관점에서 볼 때 그 실행이 중요한 의미를 지니지 못하며, 달성 가능한 공정 진행 속도 를 고려할 때도 그러하다.

본 발명은 이러한 종래 이송장치 및 기판처리장치의 단점 개선을 목적으로 하며, 엄격한 진공 조건을 대체할 수 있으며 에너지 소모에서 이점을 갖는 고진공을, 특히 평판 화면과 같은 마이크로 전자 공학 기술을 사용한 대면적 기판에서 실현시킬 수 있는 기판처리장치용 게이트 밸브를 제공한다.

나아가, 본 발명은 개별적인 모듈에 대한 신속한 포착과 개별 모듈 사이에서의 빠른 실행을 가능하게 하는 게이트 밸브 및 이를 포함하는 이송장치, 기판처리장치를 제공한다. 전체 기판처리장치의 케이스나 대형 클린룸 없이, 이송장치를 통해서 또한 클린룸 조건 하에 모듈 사이에서의 기판 이송과정에 트랜스포트 유니트가 기판을 수용하는 케이스로 형성된 이동식 이송챔버와 이를 연결하는 게이트 밸브가 있음으로써 가능해진다. 그래서 케이스의 크기를 기판의 크기로, 그리고 또 반드시 필요한 크기로 축소할 수 있다.

상기와 같은 목적을 위하여 본 발명에 따른 기판처리장치는 각각이 기판을 수용할 수 있는 공간을 가지고, 제1방향을 따라 배열되는 다수의 모듈과; 상기 다수의 모듈 사이에서 상기 기판을 이송하며, 상기 제1방향을 따라 배열되는 적어도 하나의 트랙과 상기 적어도 하나의 트랙을 따라 이동하는 적어도 하나의 이동식 이 송챔버를 갖는 이송장치와; 상기 다수의 모듈 각각에 고정되어 상기 적어도 하나의 이동식 이송챔버와 결합하는 게이트 밸브를 포함하고, 상기 적어도 하나의 이동식 이송챔버는 이동 시 외부와 밀폐된 상태를 유지한다.

상기 다수의 모듈 각각은 그 측면에 트랜스퍼 홀을 가지며, 상기 적어도 하나의 이동식 이송챔버는 상기 트랜스퍼 홀에 대응되는 개구부와 상기 개구부를 개폐하는 제1밸브를 가지며, 상기 게이트 밸브는 상기 트랜스퍼 홀을 개폐하는 제2밸브와 상기 제1밸브에 대응되는 차단부를 가진다.

상기 차단부는 상기 제1밸브와 중첩되게 배치되고, 상기 게이트 밸브는 상기 개구부에 대응되는 제1통과홀을 포함하고, 상기 제1밸브는 상기 제1통과홀에 겹쳐 배치된다.

상기 제1밸브는 상기 차단부에 의하여 개방위치 및 폐쇄위치로 이동되며, 상기 개구부에 대응되는 판 형상의 밸브판을 포함한다.

상기 차단부는 상기 게이트 밸브의 내부에서 회전가능한 차단덮개를 포함한다.

상기 게이트 밸브와 상기 이동식 이송챔버가 결합할 경우에 상기 차단덮개는 상기 밸브판에 겹쳐져 배치되고 압력차에 의하여 서로 연결되고, 상기 게이트 밸브와 상기 이동식 이송챔버가 결합할 경우에 상기 차단덮개는 상기 밸브판에 겹쳐져 배치되고 자석에 의하여 서로 연결된다.

상기 차단덮개는 상기 이동식 이송챔버 및 게이트 밸브의 결합면에 평행한 축을 중심으로 상기 게이트 밸브의 내부에서 회전한다.

상기 다수의 모듈 각각은 그 측면에 트랜스퍼 홀을 가지며, 상기 적어도 하나의 이동식 이송챔버는 상기 트랜스퍼 홀에 대응되는 개구부와 상기 개구부를 개폐하는 제1밸브를 가지며, 상기 게이트 밸브는 상기 트랜스퍼 홀을 개폐하는 제2밸브와, 상기 제1 및 2밸브에 각각 대응되는 제1 및 2차단부를 포함한다.

상기 제1 및 2차단부는 각각 상기 게이트 밸브의 내부에서 회전가능한 제1 및 2차단덮개를 포함하고, 이때 상기 제2차단덮개는 상기 제2밸브이다.

상기 게이트 밸브와 상기 이동식 이송챔버가 결합할 경우에 상기 제1 및 2차단덮개는 서로 겹쳐져 배치되며, 상기 게이트 밸브는 상기 제1 및 2차단덮개를 지탱하여 상기 트랜스퍼 홀과 상기 개구부를 패쇄하는 버팀장치를 더욱 포함한다.

상기 버팀장치는 상기 제1 및 2차단덮개에 대응되는 세로벽면을 구비한 차단체를 포함하고, 상기 제1 및 2차단덮개는 상기 버팀장치를 통해서 접촉없이 작동된다.

상기 차단체의 세로벽면과, 이와 마주보는 상기 제1 및 2차단덮개의 후면은 서로 동일극성의 자극이 서로 마주보도록 배치되는 다수의 자석을 포함한다.

상기 적어도 하나의 이동식 이송챔버는 상기 개구부를 개폐하는 제1밸브를 가지며, 상기 게이트 밸브는 상기 트랜스퍼 홀을 개폐하는 제2밸브와 상기 제1밸브에 대응되는 차단부를 가지며, 상기 개구부의 둘레에 상기 게이트 밸브를 마주보는 렌즈를 더욱 포함한다.

상기 렌즈는 상기 적어도 하나의 이동식 이송챔버에 의하여 탄력적으로 지탱되며, 상기 렌즈는 주름연결부분을 통해서 상기 적어도 하나의 이동식 이송챔버에 연결된다.

상기 게이트 밸브는 2겹의 제1자석을 포함하고, 상기 렌즈는 상기 제1자석에 대응되고 상기 제1자석과 동일한 극성을 갖는 제2자석을 포함한다.

상기 렌즈와 게이트 밸브 사이의 영역은 상기 게이트 밸브와 상기 적어도 하나의 이동식 이송챔버의 결합 전후에 퍼지(purge)되며, 상기 렌즈와 게이트 밸브 사이 영역의 퍼지(purge)는 상기 차단부를 통해서 이루어진다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 기판처리장치를 상세히 설명한다.

본 발명의 기판처리장치는 최소화된 에너지 사용에 있어서 그리고 모듈 내에 주어져 있고 경우에 따라서는 여전히 마련해야 하는 진공조건을 훼손하지 않으면서 트랜스퍼 모듈과 프로세스 모듈 사이에서의 기판 이송이 이루어져야 한다.

이를 위해 이송장치는 간단하게 만드는 게이트 밸브를 포함한다. 이 게이트 밸브는 모듈 한 개와는 단단하게 고정되어 연결되어 있고 연결해야 하는 또 다른 모듈과는 분리할 수 있게 연결되어 있다. 여기서 모듈의 분리에 의해 노출되는 게이트 밸브의 경로 홀에 차단덮개 형태의 차단 부분이 배열되어 있다. 이 차단덮개는 분리된 모듈의 트랜스퍼 홀을 향해 놓여 있으며, 도킹 모듈에 대하여 경로를 개방할 때 트랜스퍼 구멍에 배열되어 있는 판 형태의 밸브를 위한 지탱 장치를 형성한다. 이 지탱 장치는 도킹이 이루어질 때 최소화된 분할 횡단면을 형성하게 하며 특히 이 분할 횡단면의 세척 또는 먼지 흡수를 가능하게 하여 도킹과정이 대기에 의해 진공조건이 침해받지 않으면서 도킹 후에 게이트 밸브를 통해 연결된 모듈에서 시행될 수 있도록 해준다.

서로 마주 보고 있는 트랜스퍼 홀에 대해서 각각 움직일 수 있는 차단덮개가 배열되어 있기 때문에 이는 비교적 간단한 구조와 커다란 통과 속도에서 이루어진다. 회전운동에 의하여 이동 가능한 차단덮개는 홀 부분에 포개어져 놓여 있어서 게이트 밸브의 부피를 최소화하는 것이 가능하다.

동시에 이를 통해서 차단덮개 지탱을 위한 아주 유리한 방법이 가능하다. 왜냐하면 이 차단덮개가 각각 바깥쪽으로 흔들거리면서 잠금 위치에 도달하고 그렇게 함으로써 서로서로 지탱할 수 있기 때문이다. 특히 자석에 의한 밀쳐내는 힘을 이용하여 접촉 없이 이루어진다.

트랜스퍼 모듈의 커다란 부피와 무게를 무시한 도킹 과정의 신속한 이행을 고려할 때 그리고 거의 피할 수 없는 위치의 부정확성에 대한 대체할 수 없는 소모에 있어서 도킹 모듈 즉, 트랜스퍼 모듈에 트랜스퍼 홀을 염두에 두면서 렌즈를 장착하는 것이 바람직하다. 이 렌즈는 게이트 밸브 방향으로 탄력성 있게 지탱되어 있으며 움직일 수 있는 받침에 있어서 트랜스퍼 모듈에서의 주름 연결 장치를 통해서 서로 독립적으로 밀착되어 고정되어 있다. 트랜스퍼 모듈에 마주하여 용수철 받 침을 통한 렌즈의 연결 장치 방향으로의 사전 이동의 범주 내에서 트랜스퍼 모듈의 전진 운동에 제동이 걸린다. 여기서 고정되어 있는 프로세스 모듈과 트랜스퍼 모듈 사이의 위치의 부정확성에 있어서의 손상을 피하기 위해서는 연결 장치에 다가가면서 렌즈가 특히 접촉 없이 표면에 평행으로 연결 장치의 연결 면을 향해 설치된다. 이는 서로 적절하게 배열되어 있는 동일한 극으로 서로 마주보고 있는 자석에 의해 연결 장치 측에서 그리고 렌즈 측에서 실행할 수 있다. 그렇게 함으로써 마모에 의하여, 그리고 트랜스퍼 모듈이 연결 장치를 향해 열린 후 트랜스퍼 모듈 컬럼이 더러워지는 것을 피할 수 있다.

이러한 연관성에서 충돌하는 동안에 컬럼이 공기층으로 내뿜는 과정을 통해 깨끗해진다면, 그리고 반대로 연결 장치에 렌즈를 놓은 후에 남아있는 컬럼의 먼지를 흡입한다면 특히 유리하다. 이는 차단덮개를 통한 적절한 공기 공급을 통해서 이루어질 수 있다. 여기서 차단덮개와 트랜스퍼 모듈의 트랜스퍼 홀에 배열되어 있는 밸브 판의 크기 측정을 통해서 이에 해당하는 작은 크기의 컬럼 횡단면은 비워두게 된다.

이는 다시금 서로 반대로 움직이는 부분들이 가능한 한 접촉을 피할 수 있도록 한다.

또한 차단 부분에 마주하고 있고 이송 채널에 고정되어 있는 모듈에 형성되어 있는 트랜스퍼 홀이 게이트 밸브에 의해서 차단될 수 있다. 이 게이트 밸브는 그 횡단면이 덮어 씌워져 있는 트랜스퍼 홀에 대하여 가로 방향으로 밀리고 있고 차단물로서 밸브 판을 보여준다. 구조상 본체로서 판을 갖고 있는 게이트 밸브를 조정하기 위해서 트랜스퍼 홀의 횡단면에 평행하는 방향을 갖고 있는 직선형태의 작동 장치가 우선적으로 주어져 있다. 서보 기구는 이 서보 기구 밸브의 홀 위치에서 기본적으로 이송 채널에 대하여 비스듬하게 자리하게 되는 위치를 갖게 되는 방향으로 측정이 이루어진다. 그렇게 함으로써 차단 부분이 게이트 밸브에 대한 커버 위치로 방향을 바꿀 수 있게 되어서 게이트 밸브와 차단 부분에 의해 주어진 이송 채널의 불필요한 공간을 최소화할 수 있다.

각각의 프로세스 모듈이 트랜스퍼 모듈에 대하여 고정되어 있는 모듈을 우선적으로 형성한다. 반면에 도킹 트랜스퍼 모듈은 분리할 수 있게 연결되어 있는 모듈을 보여준다. 이 모듈은 우선적으로 이송 채널과 트랜스퍼 모듈 사이의 분리 단면에 대하여 가로 방향으로 도킹 평면으로 작용하는 팽창 장치를 통해서 이송 채널에 대해 고정될 수 있다.

클린룸 조건이 주를 이루고 유지되어야 하는 프로세스 모듈과 트랜스퍼 모듈에 대하여 주어져 있는 공기에 의한 주변 여건으로 인해서 연결되어 있는 모듈의 트랜스퍼 홀이 밸브 판을 통해서 폐쇄될 수 있다. 이 밸브 판은 잠금 위치에서만 부착되어 있는데 예를 들면 자석에 의해 고정될 수 있다. 왜냐하면 잠금 위치 방향으로 압력이 주어져 있기 때문이다.

차단 부분과 관련하여 우선적으로 차단 부분의 차단 위치에서 예를 들면 불필요한 지점이나 휴지 지점을 통해서 홀 방향에 주어져 있는 압력에 의한 터빈 가동에도 불구하고 차단 부분의 잠금 위치를 보장하는 스윙 구동 장치가 구비되어 있다. 분리할 수 있게 연결되어 있는 모듈에 대하여 트랜스퍼 홀을 열기 위해서 이 트랜스퍼 홀에 게이트 밸브로서 배열되어 있는 밸브 판이 우선적으로 차단 부분에 대한 저압을 통해 빨아들여지고 차단 부분과 함께 차단 부분의 열림 위치로 이동된다. 부속되어 있는 저압 연결은 우선적으로 흔들거리는 차단 부분을 지탱하고 있는 샤프트에 통합될 수 있다.

이하 도면을 참고하여 본 발명의 제1실시예를 설명한다.

도1은 본 발명의 제1실시예에 따른 대면적 기판을 위한 이동식 이송장치 및 게이트 밸브를 포함하는 기판처리장치에 대한 사시도이다.

도1에 도시한 바와 같이, 기판처리장치(1)는 라인으로 배열되어 있는 다수개의 모듈로 이루어져 있다. 여기서 제1 내지 6모듈(2,3,4,5,6,7)은 각각 이송장치(27)를 향한 방향에 제1 내지 7트랜스퍼 홀(8,9,10,11,12,13,14)을 구비하고 있다. 이송장치(27)는 측면으로 모듈 라인을 따라서 뻗어나가고 있으며, 나란히 놓여서 서로 평행으로 진행하는 2개의 제1 및 2트랙(15, 16)을 포함한다. 상기 제1 및 2트랙(15, 16)으로는 각각 제1 및 2트랜스포트 유니트(17, 18)가 서로 독립적으로 그리고 또한 서로 지나치면서 움직일 수 있다. 그래서 원칙적으로 볼 때 상기 제1 및 2트랜스포트 유니트(17, 18) 각각이 상기 제1 내지 6모듈(2,3,4,5,6,7)을 사용 할 수 있다.

제1 및 2트랜스포트 유니트(17, 18)는 각각 제 1 및 2트랙(15, 16) 상에서 안으로 높이 조절이 가능한 제1 및 2유도 미끄럼판(19, 20)을 구비하고 있다. 상기 제1 및 2유도 미끄럼판(19, 20)에는 상기 제1 내지 7트랜스퍼 홀(8,9,10,11,12,13,14)에 도킹할 수 있는 제1 및 2이동식 이송챔버(21, 22)가 지탱되어 있다. 이 도킹 과정 중에 각각의 이동식 이송챔버(21, 22)와 각 이동식 이송챔버(21, 22)와 연결되는 각각의 트랜스퍼 홀(8,9,10,11,12,13,14) 사이가 밀착되어 연결되는 것은 여기서 상세하게 다루고 있지 않다.

밀착된 연결은 원칙적으로, 상기 제1 및 2이동식 이송챔버(21, 22)가 각각의 트랙(15, 16)에 대하여 가로 방향으로 이동하고, 예를 들면 특히 이동식 이송챔버(21, 22)에 부속되어 있는 중간 부분이 망원경처럼 펴짐으로써 이동식 이송챔버(21, 22)와 각각의 모듈(2,3,4,5,6,7)이 밀착되는 방식으로 이루어질 수 있다. 또한 이에 상응하는 밀착된 연결의 기타 혼합 형태도 본 발명의 범주 내에 놓여있다. 특히, 상기 제1 및 2이동식 이송챔버(21, 22)의 트랙(15, 16)에 대하여 가로 방향으로 고정되어 있는, 움직일 수 있는 중간 부분과 연결된 지탱 방식이 그러하다.

상기 제1 및 2이동식 이송챔버(21, 22)는 이송되는 기판의 크기에 맞춰져 있는 평평한 상자로 이루어질 수 있으며, 여기서는 상세하지 않게 제시된 상태에서 예를 들면 회전하는 강철 밴드로 이루어져 있는 기판홀더를 수용하고 있다. 그래서 강철 밴드를 지탱하는 롤러 구동에 있어서 기판홀더가 기판 이송을 위한 운반 수단으로 이용될 수 있다. 그렇게 함으로써 기판이 각각의 이동식 이송챔버(21, 22)와 도킹이 이루어진 모듈(2,3,4,5,6,7) 사이에서 움직일 수 있다. 기판은 우선적으로 기판홀더에 의해 운반되고 움직일 수 있을 뿐만 아니라, 여기에 적합한 영역에서 기판홀더로 사용되는 운반 밴드와 운반 밴드에 맞춰져 있는 하중 밴드사이에 놓임으로써 위치가 고정된다.

각 트랜스퍼 홀(8,9,10,11,12,13,14)과 마주보고 있는 제1 및 2이동식 이송챔버(21, 22)의 전면에는 각 이동식 이송챔버(21, 22)와 각 트랜스퍼 홀(8,9,10,11,12,13,14)을 연결하는 패킹 장치의 일부분이 될 수 있는 정지 장치나 밸브가 구비되어 있다. 또한 이 정지 장치나 밸브를 통해서 각 이동식 이송챔버(21, 22)와 각 모듈(2,3,4,5,6)은 기판이 이송되는 동안에 밀폐된다. 이를 통해서 수용된 기판을 위한 케이스를 형성하는 이동식 이송챔버(21, 22)에 있어서 소정의 진공 조건이 유지될 수 있다. 상기 소정의 진공 조건은 우선적으로 각 이동식 이송챔버(21, 22)의 트랜스퍼 모듈로서 사용될 수 있는 상기 제1모듈(2)에 대한 연결 시에 형성될 수 있다.

평판 화면으로서 수 평방 미터크기가 될 수 있는 대면적 기판의 크기에 맞추어서 비교적 길이가 긴 장방형의 챔버로 이루어지는 상기 제1 및 2이동식 이송챔 버(21, 22)는 상기 제1 및 2트랙(15, 16)에 대하여 가로 방향으로 뻗어나가고 있다. 상기 제1이동식 이송챔버(21)는 상기 제1유도 미끄럼판(19)을 통해 상기 각 모듈(2,3,4,5,6,7)에 이웃하고 있는 상기 제1트랙(15)에 지탱되어 상기 각 모듈(2,3,4,5,6,7)에 이웃하는 끝 부분에 가깝게 배치되어 있다. 그래서 상기 제1유도 미끄럼판(19)을 중심으로 각 모듈(2,3,4,5,6,7)로부터 멀리 떨어져 있는 상기 제2트랙(16) 방향으로 돌출부가 생겨난다. 상기 제2유도 미끄럼판(20)을 통해서 상기 제2트랙(16)에 지탱되어 있는 상기 제2이동식 이송챔버(22)는 서브캐리어(23)를 통해서 상기 제2유도 미끄럼판(20)에 연결되어 있다. 상기 서브캐리어(23)는 상기 제2유도 미끄럼판(20)으로부터 각 모듈(2,3,4,5,6,7) 방향으로 대들보 모양으로 돌출되어 있는 받침대(24)를 포함한다. 상기 받침대(24)에는 상기 제2이동식 이송챔버(22)가 지탱되어 있으며 상기 각 모듈(2,3,4,5,6,7) 방향으로 연장되어 있다. 상기 서브캐리어(23)는 상기 제2유도 미끄럼판(20)에 대해서 위쪽 방향으로 지탱되어 있는 받침대(24)와 함께 서브캐리어(23)와 상기 제2유도 미끄럼판(20) 사이에 비어 있는 통로가 생기도록 U자 형태를 가진다. 이 통로는 각 트랜스포트 유니트(17, 18)의 이동 시에 서로 마주보며 위로 지탱되어 있는 상기 제2이동식 이송챔버(22)에 대해서 상기 제1이동식 이송챔버(21)의 통로로 기능한다. 그렇게 함으로써 상기 트랜스포트 유니트(17, 18)의 포개져 있는 배열과는 무관하게 원칙적으로 각 모듈(2,3,4,5,6,7)에 각 이동식 이송챔버(21, 22)는 자유롭게 연결되거나 이격될 수 있다. 이는 높이를 조절할 수 있는 형태의 상기 제1 및 2유도미끄럼 판(19, 20)에 의한 이동식 이송챔버(21, 22)의 높이 조절의 경우에도 해당되며 또한 높이를 조절 할 수 있는 트랜스퍼 홀(8,9,10,11,12,13,14)의 경우에도 마찬가지로 적용된다.

물론 상기 제1 및 2유도 미끄럼판(19, 20)이 최소한 근본적으로는 그 각각의 작동 높이를 유지하며 그와 함께 각 이동식 이송챔버(21, 22)가 거의 자신의 높이를 유지하면서 작동하는 방식이 바람직하다. 이는 각 모듈(2,3,4,5,6,7)의 트랜스퍼 홀(8,9,10,11,12,13,14)이 상이한 고도, 즉 제1 또는 2이동식 이송챔버(21, 22)의 고도에 대응하는 고도를 갖고 있음으로써 가능하다.

위와 같은 형성은 모듈이 예를 들어 수용 기판의 가공 기술상 필수적인 체류 시간에 상응하여 그룹이 이루어진다면 유리하게 이용할 수 있다. 그리고 또한 체류 시간을 고려하고, 경우에 따라서는 끝 부분에 주어진 제1모듈(2)에 의해 형성되고 명확하게 보여지는 트랜스퍼 모듈에 대한 간격에서도 그러하다. 트랜스퍼 모듈로 이용되는 상기 제1모듈(2)은 서로 다른 높이의 2개의 제1 및 2트랜스퍼 홀(8, 9)을 구비하고 있다 특징을 갖는다. 이 트랜스퍼 홀들(8, 9)은 각각의 높이가 상기 제1 및 2이동식 이송챔버(21, 22)의 높이에 대응되고 또한 상기 제1 및 2이동식 이송챔버(21, 22)를 통해서 해당 모듈로 공급되는 나머지 트랜스퍼 홀(10,11,12,13,14)의 높이에도 대응된다.

제시된 제1실시예에서는 위쪽 제1트랜스퍼 홀(8)의 높이는 제2이동식 이송챔버(22)의 높이와 제5 및 6모듈(6, 7)의 제6 및 7트랜스퍼 홀(13, 14)의 높이에 대 응된다. 반면 제1트랜스퍼 모듈(2)의 아래쪽 제2트랜스퍼 홀(9)의 높이는 제1이동식 이송챔버(21)의 높이와 제2 내지 3모듈(3,4,5)의 제3 내지 5트랜스퍼 홀(10,11,12)의 높이에 대응되도록 형성되어 있다.

끝 부분에 주어진 트랜스퍼 모듈로 사용되는 제1모듈(2)과 관련하여 상기 제1 및 2트랙(15, 16)의 세로 방향으로 반대 끝 부분에서 마주 보고 있는 제5 및 6모듈(6, 7)까지의 진행 경로가 중간에 놓여 있는 제2 내지 4모듈(3,4,5)까지의 진행 경로보다 길다. 대기 시간과 진행 과정의 조정을 고려하면, 제5 및 6모듈(6, 7)은 제2 내지 4모듈(3,4,5)에서의 가공 과정보다 더욱 짧은 시간을 필요로 하는 가공 과정을 위해 특히 적합하다. 여기서 트랜스퍼 홀의 높이를 고려하면, 모듈의 각 그룹이 이동식 이송챔버를 통해 이동식 이송챔버에 대응되는 높이를 유지하면서 작동될 수 있다.

상기 제1 및 2이동식 이송챔버(21, 22)는 우선적으로 클린룸에 대한 케이스로서 기능하고 있으며 이에 상응하여 커다란 크기를 형성하며 상기 제1 내지 6모듈(2,3,4,5,6,7) 사이에서 적절한 진공 수준을 유지하거나 형성하면서 기판 이송을 가능하게 하는 방식으로 사용된다. 이와 관련하여 트랜스퍼 모듈로 사용되는 제1모듈(2)이 기판의 제1 및 2이동식 이송챔버(21, 22)로의 이송과 관련하여 이동식 이송챔버의 적절한 조정을 가능하게 하도록 형성된다면 특히 유리하다.

도2는 본 발명의 제2실시예에 따른 게이트 밸브를 이용하여 기판처리장치의 모듈과 이동식 이송챔버가 도킹된 상태를 도시한 단면도이다. 도2에서는 예시적으로 프로세스 모듈인 제3모듈(4)과 제1이동식 이송챔버(21)가 서로 연결되어 개방된 상태 및 서로 이격되어 폐쇄된 상태를 도시하고 있다.

도2에 도시한 바와 같이, 각 이동식 이송챔버(21, 22)와 각 모듈(2,3,4,5,6,7)이 도킹한 경우 이들 사이는 외부와 밀폐된 독립적인 밀착된 연결로 이어진다. 그렇게 함으로써 서로 도킹이 이루어진 제3모듈(4)의 내부 공간(229)과 제1이동식 이송챔버(21)의 내부 공간(228)이 제3모듈(4)의 제4트랜스퍼 홀(11)과 제1이동식 이송챔버(21)의 개구부(225)를 통해서 주변의 외부와 밀폐된 상태로 서로 연결되어 있다.

각 모듈(2,3,4,5,6,7)과 각 이동식 이송챔버(21, 22) 사이의 외부와 독립적인 밀착된 연결은, 각 이동식 이송챔버(21, 22)를 각각의 트랙(15, 16)에 대해서 가로 방향으로 비어 있는 이격 공간(230)만큼 각 모듈(2,3,4,5,6,7) 쪽으로 이동시킬 수 있다는, 특히 추진되어 이동시킬 수 있다는 사실에 의해서 이루어질 수 있다. 상기 이격 공간(230)은 각 모듈(2,3,4,5,6,7)과 각 이동식 이송챔버(21, 22) 사이에 필요한 허용 오차를 고려할 때 요구되는 각 이동식 이송챔버(21, 22)의 세로 방향으로의 이동 가능성에 의존하여 정해질 수 있다. 그러나 예를 들어 각 트랙(15, 16)에 대해서 가로 방향으로 고정되어 있는 이동식 이송챔버(21, 22)의 지탱 장치와 각각 도킹이 이루어져야 하는 모듈(2,3,4,5,6,7)에 있어서 별도의 중간 부를 차례로 끼워 넣는 진행을 통해서 밀착된 연결에 도달하는 것은 원칙적으로 본 발명의 범주 내에 놓여있다. 또한 본 발명의 범주 내에서는 조밀해지는 연결의 적절한 혼합 형태도 가능하다.

대면적 기판을 위한 기판처리장치를 수용하기 위한 넓은 면적의 클린룸은 이미 경제적 관점에서 볼 때 많은 비판을 받고 있으며, 또한 그와 같은 기판처리장치의 부분적인 케이스가, 특히 보다 높은 등급의 클린룸이 요구되는 경우 아주 많은 비용과 연관되어 있다는 사실을 고려하여, 도1의 기판처리장치에 있어서는 일반 대기로 이루어진 주변 환경이 주어져있고 제1 내지 6모듈(2,3,4,5,6,7) 각각에서 독자적으로 고유한 정도의 클린룸이 이루어지고 유지된다는 점에서 출발하고 있다. 이는 여러 개의 모듈(2,3,4,5,6,7)을 통한 기판의 공정 진행을 고려하여 본 발명의 범주 내에서 경제적으로 통제 가능한 수단을 갖고 에너지를 절약하면서 기판의 이송이 제1 및 2이동식 이송챔버(21, 22)를 통해서 이루어짐으로써 도달된다. 각 이동식 이송챔버(21, 22)에서는 각각 도킹이 이루어진 제1 내지 6모듈(2,3,4,5,6,7)에 주어진 클린룸 정도가 유지되거나 혹은 또한 다음에 이어서 도킹이 이루어지는 각 모듈(2,3,4,5,6,7)에 맞추어 미리 진공 상태가 변화된다. 여기서 그와 같은 종류의 유지 또는 변화는 경우에 따라서는 각 이동식 이송챔버(21, 22)의 도킹 시 이루어질 수 있다.

각 이동식 이송챔버(21, 22)는 기판 이송 과정을 가능한 한 신속하게 이행할 수 있도록 하기 위해서 가능한 한 작은 크기를 갖고 있어야 한다. 여기서 각각 요구되는 클린룸 조건에 의해 규정되고 부분적으로 규모가 크게 이루어지는 이동식 이송챔버의 시행과 기판에 의해 규정된 크기(평판 화면을 위한 수 평방미터의 크기)는 고려되지 않는다. 이러한 점을 고려하여 도2에 도시된 도킹을 위한 연결 구조에서는 제3모듈(4)의 제4트랜스퍼 홀(11)에 대응하여 케이스(232)를 포함하는 게이트 밸브(231)가 배열되어 있다. 그리고 상기 케이스(232)는 제1플랜지(233)를 포함하고, 이에 대응하여 상기 제1이동식 이송챔버(21)는 제2플랜지(235)를 포함한다. 여기서 팽창수축장치(234)를 사용하여 도킹이 이루어지는 제1이동식 이송챔버(21)의 제2플랜지(235)를 제3모듈(4)의 제1플랜지(233) 쪽으로 잡아당길 수 있다. 이때, 팽창수축 장치(234)로서 콜릿 척(collet chuck)이 사용될 수 있다. 이 콜릿 척은 게이트 밸브(231)의 바깥 둘레에 분배되어 배열될 수 있다. 도2에서는 제1이동식 이송챔버(21)가 한편으로는 프리 기어 위치에서, 그러니까 이격 공간(230)만큼 게이트 밸브(231)에 대해서 거리를 두고, 다른 한편으로는 게이트 밸브(231)에 대하여 반대 방향으로 도킹 위치에 놓인 상태로 도시되어 있다.

한편, 기판의 한 변에 대응하여 약 1.5m까지의 폭을 갖는 평면 직사각형 횡단면을 제시하는 게이트 밸브(231)를 가능한 한 작은 크기의 내부 부피로 유지하기 위해서, 그리고 외부의 일반대기로부터 제1이동식 이송챔버(21) 또는 제3모듈(4)의 클린룸 공기층으로의 기체 유입을 가능한 한 저지하기 위해서, 제1이동식 이송챔버(21)에 그 개구부(225)를 덮는 제1밸브판(237)을 포함하는 제1밸브(236)가 구비 되어 있다. 이 제1밸브판(237)의 외측면은 제1이동식 이송챔버(21)의 이격 상태의 제1도킹면(238)과 같은 평면에 놓여 있다. 상기 개구부(225)는 게이트 밸브(231)의 케이스(232)에 형성되어 있는 제1통과홀(239)에 대응된다. 이 제1통과홀(239)은 제1이동식 이송챔버(21)가 제3모듈(4)과 이격되어 있을 경우, 제1밸브판(237)과 같은 평면에서 맞닿는 차단부(240)에 의해서 덮어 씌워져 있다.

상기 차단부(240)는 제1이동식 이송챔버(21)의 도킹 위치에서 제1 및 2플랜지(234, 235)에 의해서 정의되는 제2도킹면(242)에 가깝게 이웃하여 게이트 밸브(231)의 케이스(232)를 향해 이동 가능한 차단덮개(241)를 포함한다.

차단덮개(241)의 방향전환축(243)은 작동 장치의 샤프트(246)에 의해서 정의될 수 있다. 이 작동 장치는 여기서 설명되고 있지 않는데, 케이스(232)의 제1통과홀(239)을 덮어씌우는 잠금 위치와 개방하는 열림 위치 사이에서 차단덮개(241)를 조절할 수 있다. 이 열림 위치에서는 차단덮개(241)가 제4트랜스퍼 홀(11)과 개구부(225)에 의해서 정의되는 기판이송통로로부터 회전하며, 이에 해당하는 기판이송통로의 중심면은 세미콜론 라인(44)에 의해서 도시되어 있다.

제1밸브판(237)은 잠금 위치에서 표시되어 있다. 이 잠금 위치에서는 제1밸브판(237)이, 예를 들면 자석을 사용하여 제1이동식 이송챔버(21)에 밀착되어 고정될 수 있다. 여기서는 제1이동식 이송챔버(21) 내부의 압력이 외부의 압력보다 낮기 때문에 제1밸브판(237)은 제1이동식 이송챔버(21)에 잘 고정되어 있을 수 있다. 본 발명의 범주 내에서는 제1밸브판(237)을 고정하기 위한 다른 방법들이 이용될 수도 있다.

제2실시예에서는 제1밸브판(237)을 열 때 압력차를 이용해서 제1밸브판(237)을 차단부(240)의 차단덮개(241)에 붙일 수 있다. 즉, 진공 흡입 분만 효과를 사용할 수 있다. 그렇게 함으로써 잠금 위치에서 차단덮개(241)가 회전할 때 제1밸브판(237)을 함께 갖고 가게 되고, 동시에 제1이동식 이송챔버(21)의 통로가 게이트 밸브(231)에 개방되게 된다. 도2에서 알 수 있는 바와 같이, 우선적으로 차단덮개(241)에 배열되어 있는 흡입면(245)에 대한 저압 연결이 방향전환축(243)을 정의하는 샤프트(246)를 통해서 이루어진다. 진공 흡입 분만 효과를 사용하여 생성되는 제1밸브판(237)과 차단덮개(241) 사이의 연결로 인해서 기판이송통로가 열리기 전에 제2도킹면(242) 부분에서의 잔여 공간이 진공 상태로 만들어진다. 그래서 제1이동식 이송챔버(21)와 각각 도킹이 이루어진 제3모듈(4) 사이 기판 이송과 관련된 본 발명에 의거한 해결 방법에 있어서는 클린룸의 공기가 전혀 더러워지지 않는다.

제3모듈(4)의 제4트랜스퍼 홀(11)에 대응하여 게이트 밸브(231)의 케이스(232)에는 제2통과홀(247)이 형성되어 있으며, 여기에 조정 수단(250)을 통해서 열림 위치로 조절 가능한 제2밸브판(249)를 포함하는 제2밸브(248)가 구비되어 있다. 열림 위치에서는 차단부(240)가 회전하여 케이스(232)의 하부에 배열되고, 제2밸브판(249)은 케이스(232)의 하부에 배치된 차단부(240)에 대응되며 게이트 밸브(231)의 케이스(232)에 형성되는 측실(251) 안으로 이동한다.

이러한 배열에 상응하여 본 발명에 의거한 형성에 있어서는 제1이동식 이송챔버(21)의 도킹 과정에서는, 게이트 밸브(231)와의 연결 후 제1이동식 이송챔버(21)의 개구부(225)와 케이스(232)의 제1통과홀(239)이 열리기 전에 우선 제3모듈(4)의 제4트랜스퍼 홀(11)과 게이트 밸브(231)의 제2통과홀(247)의 개방이 이루어진다.

도2의 제1 및 2밸브(236, 248)와 차단부(240)를 이용한 도킹구조는 특히 게이트 밸브(231)의 부피를 최소화할 수 있는 해결 방법을 보여준다. 그러나 본 발명의 범주 내에는 또한 그 밖의 형태도 주어져 있다. 또한 본 발명에 의거한 해결 방법에서는 제3모듈(4)과 제1이동식 이송챔버(21)의 주어진 압력 상태를 고려할 때, 밸브를 잠금 위치에서 외부와 격리되도록 밀착 고정시키는데 이용할 수 있기 때문에 그 구조가 간단해진다. 여기서 각각 주변의 외부의 일반대기에 대해서 저압이 전제되어 있다.

도3은 본 발명의 제3실시예에 따른 기판처리장치의 모듈과 이동식 이송챔버의 도킹상태를 도시한 단면도이고, 도4는 도3의 IV 부분의 확대도이고, 도5는 도3의 제1차단덮개의 예시적 확대도이다. 도3에서는 예시적으로 트랜스퍼 모듈 또는 프로세스 모듈인 임의의 모듈(102)과 이동식 이송챔버(303)가 서로 연결되어 개방된 상태 및 서로 이격되어 폐쇄된 상태를 도시하고 있다.

도3에 도시한 바와 같이, 트랜스퍼 모듈 또는 프로세스 모듈로 사용되는 모 듈(302)과 여기에 도킹할 수 있는 이동식 이송챔버(303) 사이에는 케이스(308)를 포함하는 게이트 밸브(301)가 구비된다. 이 게이트 밸브(301)를 통해서 클린룸 상태에 대응되는 진공도를 갖는 폐쇄된 내부 공간을 구비한 모듈(302)과 이동식 이송챔버(303)가 서로 마주 보고 열리고 다시 닫힐 수 있다. 그것도 오염되는 것을 피하면서 개방 단계와 폐쇄 단계가 진행된다. 반복을 피하기 위해서 도2에 대한 설명을 고려하여 설명하기로 한다. 프로세스 모듈의 기능, 트랜스퍼 모듈의 기능 또는 다른 기능을 하는 모듈(302)과 이동식 이송챔버(303)에는 각각 트랜스퍼 홀(104)과 개구부(105)가 형성되어 있다. 그리고 게이트 밸브(301)의 케이스(308)에는 상기 트랜스퍼 홀(104)과 개구부(105)에 각각 대응되는 제1 및 2통과홀(106, 107)이 형성되어 있다. 상기 트랜스퍼 홀(104) 및 개구부(105)는 상기 제1 및 2통과홀(106, 107)과 그 상태와 크기에 있어서 실질적으로 일치할 수 있다. 상기 제1 및 2통과홀(106, 107)은 회전 운동에 의하여 움직일 수 있는 제1 및 2차단덮개(310, 311)에 의해서 폐쇄될 수 있다. 상기 게이트 밸브(301)의 모듈(302)의 외면(309)에 대한 고정된 밀착 연결로 인해서, 모듈(302)과 게이트 밸브(301) 사이의 통로를 폐쇄는 제1차단덮개(310)만으로 가능하다.

각각의 내부 공간에서 바람직한 공기층 특히 클린룸 공기층을 유지하기 위해서는 도킹이 이루어지지 않은 이동식 이송챔버(303)에서 이동식 이송챔버(303)의 개구부(305)와 게이트 밸브(301)의 케이스(308)의 제2통과홀(307)이 서로 마주보면서 닫혀 있어야 한다. 이를 위해서 제2통과홀(307)에 차단부로서 제2차단덮개(311) 가 구비되어 있으며 개구부(305)에는 밸브로서 밸브판(312)이 구비되어 있다. 이 밸브판(312)은 개구부(305)를 열기 위해서 제2차단덮개(311)와 함께 게이트 밸브(301)의 내부공간(313)에서 회전운동에 의하여 제거될 수 있다.

제1 및 2차단덮개(310, 311)는 각각 제1 및 2통과홀(306, 307) 아래에 놓여 있으며, 통로중심수평면(314)에 평행한 제1 및 2방향전환축(315, 316)을 중심으로 내부공간(313)에서 아래 방향으로 움직일 수 있다. 여기서 먼저 열리고 나중에 닫히는 제2차단덮개(311)는 게이트 밸브(301)를 통해 생성되는 모듈(302)과 이동식 이송챔버(303) 사이의 통로 연결의 개폐에 있어서의 기능적인 진행에 상응하여, 나중에 열리고 먼저 닫히는 제1차단덮개(310) 아래에 놓이게 된다. 상기 내부공간(313)은 외부의 진공수단(317)에 연결되어 있으며, 상기 진공수단(317)은 모듈(302)의 트랜스퍼 홀(304)을 개폐하는 제1차단덮개(310)가 나중에 열리기 전에 상기 내부공간(313)을 배기하여 저압으로 형성할 수 있다.

또한 기판을 이동식 이송챔버(303)로 이송할 경우에 있어서도 마찬가지의 상황이 가능하다. 여기서 내부공간(313)과, 경우에 따라서는 이에 연결되는 모듈(302)이 제2차단덮개(311)가 열리기 전에 진공수단(317)에 의해서 배기될 수 있다. 이와 함께 예를 들면 각 기판의 이동식 이송챔버(303)로의 이송이 이루어지기 전에 제1차단덮개(310)나 내부공간(313)의 기타 부분에서 발생한 오염원인 파티클과 가스를 배출하는 것이 가능해진다.

도5에 도시한 바와 같이, 모듈(302)에서 진행되는 부분적으로 높은 온도의 공정을 고려할 때, 제1차단덮개(310)는 상판(318)과 상기 상판(318)을 하부에서 받치고 있는 절연체(319)를 포함하는 것이 바람직하다. 여기서 상판(318)은 지지플레이트(320)에 대해서 측면을 따라 퍼지는 가장자리(321) 위에 고정되어 있다. 그렇게 함으로써 상판(318)의 열팽창이나 그로 인한 뒤틀림(warpage)을 피할 수 있으며 상판(318)이 서로 밀폐된 설비에서 상호간에 미치는 강한 압력에 의한 영향과는 상관없이 제1통과홀(306)의 가장자리 틀(322)에 대해서 일정한 간격으로 유지될 수 있다. 다만 안전을 위해서, 상판(318)의 중심에 나사홀(323)이 형성되어 있고, 상판(318)은 나사홀(323)에 결합되는 나사를 통하여 지지플레이트(320)에 고정될 수 있다.

제1 및 2차단덮개(310, 311)는 도3에 도시한 바와 같이, 각 차단덮개의 잠금 위치의 중심에 위치한 버팀장치(324)를 통해서 서로 지탱되고 있다.(도9 참조) 상기 버팀장치(324)는 부분들과 전달되어야 하는 힘들의 상호 가동성에도 불구하고 계속해서 접촉 없이 활동하고 그렇게 함으로써 마모에 의한 오염을 계속 피하는 해결수단으로 사용되는 하나의 바람직한 예이다. 여기서 제1 및 2통과홀(306, 307), 트랜스퍼 홀(304)과 개구부(305)가 수 미터 크기의 기판 이송이 가능한 사각형 형태를 가지는 사실(도6 참조)은 버팀장치(324)의 기능에 영향을 주지 않는다. 상기 버팀장치(324)는 두 개의 제1조정용 실린더(325)와 상기 제1조정용 실린더(325)를 둘러싸는 가이드 재킷(326)을 포함할 수 있다. 이 제1조정용 실린더(325)는 제1 및 2통과홀(306, 307)의 세로 방향에서 통로중심수평면(314)에 이격하여 수직 방향으로 배치되어 있다. 제1조정용 실린더(325)는 가이드 튜브(328)를 통해서 가이드 재킷(326)에 롤러로 이어져서 지탱되어 있는 세로벽면(330)을 포함하는 받침대 형태의 차단체(327)를 움직인다. 가이드 튜브(328)는 차단체(327)의 바닥으로부터 연장되고 주름 연결부(329)가 둘러싸고 있다. 그렇게 함으로써 버팀장치(324)의 가이드 부분이 내부공간(313)을 외부로부터 밀폐시킬 수 있다.

제1 및 2차단덮개(310, 311)의 잠금 위치에 있을 경우에, 차단체(327)는 제1 및 2차단덮개(310, 311)의 길이 방향, 즉 케이스(308)의 직하방으로 신장될 수 있다. 차단체(327)의 경사진 세로벽면(330)은 제1 및 2방향 전환 지렛대(331, 332) 영역에서 제1 및 2차단덮개(310, 311)에 대응되도록 차단체(327)의 최상부 위치에서는 케이스(308)의 측벽과 여백(333)을 갖고 있다. 따라서 차단체(327)의 최하부 위치에서 상기 세로벽면(330)은 제1 및 2차단덮개(310, 311) 각각의 경사진 후면(334)에 대하여 평행하게 배치된다. 잠금 위치에 있는 제1 및 2차단덮개(310, 311)는 차단체(327)에 의하여 잠금 위치를 유지할 수 있는 힘을 받는데, 차단체(327)는 제1 및 2차단덮개(310, 311)에 접촉없이 자석(335)을 통하여 힘을 전달한다. 상기 자석(335)은 제1 및 2차단덮개(310, 311) 각각의 후면(334)과 차단체(327)의 세로벽면(330)에 배치되어 있는데, 동일 극성의 자극이 서로 마주보도록 배치되어 차단체(327)가 최하부 위치로 이동할 경우 이에 상응하여 제1 및 2차단덮개(310, 311) 각각의 후면(334)과 차단체(327)의 세로벽면(330) 사이에 서로 밀쳐 내는 힘이 생겨나게 된다. 자석으로서는 성능이 강력한 영구 자석이 바람직하다. 이 영구 자석은 세로벽면(330)의 경사면과 후면(334)의 경사면에 대하여 평행하도록 배치되며, 세로벽면(330)과 후면(334)을 따라서 양탄자와도 같이 펼쳐져 배열될 수도 있다. 따라서 자석의 척력에 의하여 이동식 이송챔버(303)가 도킹되기 전에 잠금 위치에 있는 제1 및 2차단덮개(310, 311)에 통상적으로 공기층에 의한 압력으로 작동되기 위해 필요한 아주 강력한 밀쳐내는 힘을 가할 수 있다.

도6은 본 발명의 제3실시예에 따른 기판처리장치의 게이트 밸브의 이동식 이송챔버에서 바라본 측면도이고, 도 7은 도6의 게이트 밸브를 VII에서 바라본 측면도로서, 제1 및 2차단덮개(310, 311)의 동작을 설명하기 위한 것이다. 그리고 도8은 도7의 VIII 부분의 확대도이고, 도9는 도6의 IX-IX에 따라 절단된 단면도이다. 참고로, 앞서 도시되었던 도3은 도6의 III-III에 따라 절단된 단면도이기도 하다.

도6 및 7에 도시한 바와 같이, 제1 및 2차단덮개(310, 311)는 각각 게이트 밸브(301)의 케이스(308) 외부에 배치되는 두 개의 제2조정용 실린더(336)에 의하여 작동된다. 상기 제2조정용 실린더(336)는 회전축에 대하여 서로 반대 방향으로 제1 및 2차단덮개(310, 311)에 연결되어 있는 방향전환레버(337)를 회전시킴으로써 제1 및 2차단덮개(310, 311)를 같은 방향으로 회전시킬 수 있다.

게이트 밸브(301)의 케이스(308)와 이동식 이송챔버(303)의 도킹 과정에서 외부의 일반 대기에 의한 오염 및 손상이 최소화되는 구조가 요구되는데, 이에 따 라 케이스(308)와 접하는 이동식 이송챔버(303)의 측벽 전체의 면적과는 무관하게 이동식 이송챔버(303)의 개구부(305)와 케이스(308)의 제2통과홀(307) 주위에 손상에 의한 균열이 형성되지 않도록 하는 것이 중요하다.

도7 및 8에 도시한 바와 같이. 도킹시의 오류를 없애고 게이트 밸브(301)에 이동식 이송챔버(303)에 의한 충격이 없도록 하기위하여, 이동식 이송챔버(303)의 개구부(305) 주위에는 렌즈(340)가 구비되어 있다. 상기 렌즈(340)는 게이트 밸브(301) 방향으로 즉, 이동식 이송챔버(303)의 전진 방향(도4의 342)으로 게이트 밸브(301)를 마주보는 이동식 이송챔버(303)의 프레임(341) 전방에 위치하고 있으며 이동식 이송챔버(303)를 폐쇄하는 밸브판(312)에 형성되어 있다. 상기 밸브판(312)은 잠금위치에서 외부와 밀폐되도록 이동식 이송챔버(303)의 프레임(341) 전면에 밀착되어 접촉되어 있다. 렌즈(340)는 주름 연결부분(343)을 통해서 프레임(341)에 대하여 전진 방향(342)과 반대 방향으로 탄력 있게 지탱되며 동시에 프레임(341)과 밀착되어 연결된다. 또한 상기 프레임(341)과 렌즈(340)는 암(arm) 스프링(344)을 통해서 서로 연결된다. 암 스프링(344)은 프레임(341)의 외측으로 렌즈(340)에 대응되어 구비된다.

제2차단덮개(311)에는 밸브판(312)에 대응되는 캐비티(cavity)(345)가 형성되어 있다. 캐비티(345)에는 전진 방향(342)으로의 충격을 흡수할 수 있는 지지 플레이트(346)가 탄력 있게 구비되어 있다. 지지 플레이트(346)의 캐비티(345)에 대 한 탄력 있는 연결은 클램프 스프링(349)을 이용해서 이루어질 수 있다. 클램프 스프링(349)은 캐비티(345)의 바닥에 고정되어 있는 바디(350)와 상기 바디(350)로부터 연장되어 자유롭게 서로 반대 방향으로 굽어지는 암(351)을 포함하고, 상기 암(351)의 끝단은 지지 플레이트(346)에 고정되어 있다. 밸브판(312)과 지지 플레이트(346)에는 서로 대응되는 제1 및 2부착자석(347, 348)이 각각 구비되어 있으며, 밸브판(312)과 지지 플레이트(346)는 상기 제1 및 2부착자석(347, 348)을 이용하여 서로 부착된다.

도4에 도시한 바와 같이 제2차단덮개(311)가 잠금위치에 있을 경우, 제2차단덮개(311)는 외부와 밀폐되도록 게이트 밸브(301)의 케이스(308)에 안쪽으로부터 밀착되어 접촉되어 있으며, 제2차단덮개(311)가 제2통과홀(307)을 채우고 있다. 또한, 밸브판(312)은 외부와 밀폐되도록 이동식 이송챔버(303)의 프레임(341)에 밀착되어 접촉되어 있다. 렌즈(340)는 프레임(340)에 대한 탄력 있는 지탱을 통해서 게이트 밸브(301)의 케이스(308)에 지탱되어 있다. 나아가서 밸브판(312)을 위한 지지 플레이트(346)는 클램프 스프링(349)을 통해 하중을 받으며 따라서 프레임(341)을 마주보며 배치되어 있다.

이러한 잠금위치에 앞서서 지지 플레이트(346)가 밸브판(312)의 방향으로 배치되어 암(351)의 정지 위치에서 제2차단덮개(311)와 접한다. 상기 제2차단덮개(311)에는 캐비티(345)의 가장자리에 대응되는 삽입부(359)가 형성되어 있어서, 잠금위치로의 배치가 시작될 때는 우선 외부의 일반 대기에 개방되어 게이트 밸브(301)와 이동식 이송챔버(303) 사이의 틈새부(352)를 통해 일반 대기의 기체가 들어와서 캐비티(345)로 확산된다. 렌즈(340)에 의하여 게이트 밸브(301)와 이동식 이송챔버(303) 사이의 틈새부(352)가 폐쇄되고, 제2차단덮개(311)가 열리기 전에 캐비티(345)에 연결되는 도관(353)을 통해 캐비티(345) 내부의 기체가 배기됨으로써, 상기 캐비티(345) 및 틈새부(352)는 진공상태가 된다. 상기 도관(353)은 제2차단덮개(311)를 위한 제2방향 전환 지렛대(332) 내부에 형성될 수 있다. 여기서 기체 배기는 제2차단덮개(311)의 회전 운동을 위한 제2방향전환축(316)에 배치되는 중심부가 비어 있는 드라이브 샤프트(358)를 통해서 진행되고, 배기 정도를 조절하기 위해서 조정 밸브(354)가 드라이브 샤프트(358)에 연결될 수 있다.

상기 틈새부(352)는 제2차단덮개(311)의 크기 및 이를 통해 정해진 잠금 깊이, 그리고 밸브판(312)의 두께에 의해서 주어질 수 있다. 여기서 밸브판(312)은 지탱하고 있는 클램프 스프링(349)을 통해 밸브판(312)과 삽입부(359)의 접촉 방향으로 하중을 받는다.

도3 내지 9에 도시한 바와 같이, 제1 및 2차단덮개(310, 311)는 각각 제1 및 2방향 전환 지렛대(331, 332)에 연결되어 회전한다.

클램프 스프링(349)을 통한 지지 플레이트(346)의 지탱으로 인해서 밸브 판(312)은 잠금위치에서 잠금 방향으로 작동된다. 제2차단덮개(311)가 개방될 때의 서로 대립적인 힘은 클램프 스프링(349)을 통해서 지지 플레이트(346)로도 전달된다. 그래서 제2차단덮개(311)를 통해서 밸브판(312)을 갖고 갈 수 있다. 왜냐하면 클램프 스프링(349) 같은 암(351)을 위한 스프링 장치는 밸브판(312)에 고정되어 있는 정지 장치를 통해 제한되어 있기 때문이다.

도6 및 8에 도시한 바와 같이, 게이트 밸브(301)의 케이스(308)의 제2통과홀(307) 둘레 가장자리에는 2겹의 제1자석(356)이 형성되어 있으며, 이동식 이송챔버(303)가 게이트 밸브(301)와 도킹할 때 이와 대응되는 렌즈(340)에는 제1자석(356)과 동일한 전극의 제2자석(357)이 형성되어 있다. 렌즈(340)는 이동식 이송챔버(303)의 프레임(341)에 탄력 있게 지탱되어 있어서, 이러한 제1 및 2자석(356, 357)의 배열을 통해 게이트 밸브(301)의 케이스(308)와 이동식 이송챔버(303)의 프레임(341)의 정렬이 가능하다. 또한 모듈(102)에 대하여 이동식 이송챔버(303)가 약간 어긋난 위치에서 도킹되더라도 여전히 외부와 격리되어 밀착 연결에 완벽히 도달할 수 있다. 이 때 조정해야 하는 허용 오차는 미미하다. 도8에 도시한 바와 같이, 게이트 밸브(301)에 형성된 제1자석(356)은 2겹의 고리 형상을 하고 있으며 2겹의 고리 형상의 중앙부는 이동식 이송챔버(303)의 제2자석(357)이 대응되어 덮고 있다. 또한 설치 위치에서 여전히 제1 및 2자석(356, 357) 사이가 이격되어 공기 틈새가 생기도록 배열되어 있다.

이와 같은 본 발명에 따른 게이트 밸브(301)를 이용해서 특히 오염과 관련된 이동식 이송챔버(303)와 게이트 밸브(301) 사이의 민감한 도킹 과정을 주변의 공기층에도 불구하고 잘 통제할 수 있다. 특히 이동식 이송챔버(303)가 도관(353)을 통해서 게이트 밸브(301)로 통할 때 우선 깨끗한 공기가 들어올 수 있도록 하는 것은 바람직하다. 그래서 캐비티(345)와 여기에 이어져서 시작되는 틈새 연결 부분을 먼저 기체를 유입하여 퍼지(purge)하고, 케이스(308)와 렌즈(340)가 외부와 격리되어 밀착된 연결 상태가 된 후 반대 방향으로 배기가 진행되어 이에 상응하는 저압이 형성된다. 밸브판(312)이 제2차단덮개(311)의 가장자리 면에 지탱되는 열림 위치에 있어서 이 저압을 통해서 밸브판(312)이 제2차단덮개(311)에 안정적으로 붙어 있을 수 있다.

본 발명에 따른 게이트 밸브는 전체적으로 이동식 이송장치를 포함하는 기판처리장치의 사용에 특히 장점이 많은 해결 방법이다. 또한 공급, 정비 혹은 관리상의 이유에서 잠깐 분리되고 다시 서로 연결되어야 하는 모듈을 사용하는 그 외의 장비에도 유리하게 사용될 수 있음은 물론이고, 이와 같은 게이트 밸브는 크기가 다른 모듈 간의 연결 조정을 유리한 방법으로 할 수 있도록 한다.

나아가서 본 발명의 범주 내에서는 게이트 밸브의 기본 부분들을 또한 분리하여 사용할 수 있다. 예를 들어 차단 상태가 있는 구조의 차단덮개 또는 밸브판을 위한 지지 기능이 있는 구조의 차단덮개 또는 렌즈배열과 연결되어 있는 차단덮개 등은 분리하여 여러 가지 장비에 사용될 수 있다. 여기서 또한 렌즈배열은 본 발명 고유의 근본적인 측면을 나타내는데, 이는 분리할 수 있는 시스템에 있어서 신속하면서도 안전한 연결을 가능하게 한다. 렌즈 부착과 관련하여 우선 자석을 같은 전극이 마주보도록 배치함으로써 렌즈가 각각의 연결 면에 정렬되도록 하여서 잘못 조준되는 일이 없도록 한다.

본 발명에 따른 게이트 밸브 및 이를 포함하는 기판처리장치를 사용함으로써, 엄격한 진공 조건 하에서 에너지 소모를 최소화하면서 평판 화면과 같은 대면적 기판을 처리할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 게이트 밸브 및 이를 포함하는 기판처리장치는 기판 이송 시간을 최소화하고 그 구조가 간단한 이동식 이송챔버를 포함함으로써, 공정 시간 및 공간을 효율적으로 사용할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 게이트 밸브 및 이를 포함하는 기판처리장치는 기판을 수용하는 케이스로 형성된 이동식 이송챔버를 포함함으로써, 전체 기판처리장치의 케이스나 대형 클린룸 없이, 클린룸에 대응되는 진공 조건 하에서 기판 이송이 가능하다.

Claims (23)

1. 각각이 기판을 수용할 수 있는 공간을 가지고, 제1방향을 따라 배열되는 다수의 모듈과;

   상기 다수의 모듈 사이에서 상기 기판을 이송하며, 상기 제1방향을 따라 배열되는 적어도 하나의 트랙과 상기 적어도 하나의 트랙을 따라 이동하는 적어도 하나의 이동식 이송챔버를 갖는 이송장치와;

   상기 다수의 모듈 각각에 고정되어 상기 적어도 하나의 이동식 이송챔버와 결합하는 게이트 밸브

   를 포함하고, 상기 적어도 하나의 이동식 이송챔버는 이동 시 외부와 밀폐된 상태를 유지하는 기판처리장치.
2. 청구항 제1항에 있어서,

   상기 다수의 모듈 각각은 그 측면에 트랜스퍼 홀을 가지며, 상기 적어도 하나의 이동식 이송챔버는 상기 트랜스퍼 홀에 대응되는 개구부와 상기 개구부를 개폐하는 제1밸브를 가지며, 상기 게이트 밸브는 상기 트랜스퍼 홀을 개폐하는 제2밸브와 상기 제1밸브에 대응되는 차단부를 가지는 기판처리장치.
3. 청구항 제2항에 있어서,

   상기 차단부는 상기 제1밸브와 중첩되게 배치되는 기판처리장치.
4. 청구항 제2항에 있어서,

   상기 게이트 밸브는 상기 개구부에 대응되는 제1통과홀을 포함하고, 상기 제1밸브는 상기 제1통과홀에 겹쳐 배치되는 기판처리장치.
5. 청구항 제2항에 있어서,

   상기 제1밸브는 상기 차단부에 의하여 개방위치 및 폐쇄위치로 이동되는 기판처리장치.
6. 청구항 제2항에 있어서,

   상기 제1밸브는 상기 개구부에 대응되는 판 형상의 밸브판을 포함하는 기판처리장치.
7. 청구항 제6항에 있어서,

   상기 차단부는 상기 게이트 밸브의 내부에서 회전가능한 차단덮개를 포함하는 기판처리장치.
8. 청구항 제7항에 있어서,

   상기 게이트 밸브와 상기 이동식 이송챔버가 결합할 경우, 상기 차단덮개는 상기 밸브판에 겹쳐져 배치되고 압력차에 의하여 서로 연결되는 기판처리장치.
9. 청구항 제7항에 있어서,

   상기 게이트 밸브와 상기 이동식 이송챔버가 결합할 경우, 상기 차단덮개는 상기 밸브판에 겹쳐져 배치되고 자석에 의하여 서로 연결되는 기판처리장치.
10. 청구항 제7항에 있어서,

    상기 차단덮개는 상기 이동식 이송챔버 및 게이트 밸브의 결합면에 평행한 축을 중심으로 상기 게이트 밸브의 내부에서 회전하는 기판처리장치.
11. 청구항 제1항에 있어서,

    상기 다수의 모듈 각각은 그 측면에 트랜스퍼 홀을 가지며, 상기 적어도 하나의 이동식 이송챔버는 상기 트랜스퍼 홀에 대응되는 개구부와 상기 개구부를 개폐하는 제1밸브를 가지며, 상기 게이트 밸브는 상기 트랜스퍼 홀을 개폐하는 제2밸브와, 상기 제1 및 2밸브에 각각 대응되는 제1 및 2차단부를 포함하는 기판처리장치.
12. 청구항 제11항에 있어서,

    상기 제1 및 2차단부는 각각 상기 게이트 밸브의 내부에서 회전가능한 제1 및 2차단덮개를 포함하고, 상기 제2차단덮개는 상기 제2밸브인 기판처리장치.
13. 청구항 제12항에 있어서,

    상기 게이트 밸브와 상기 이동식 이송챔버가 결합할 경우, 상기 제1 및 2차단덮개는 서로 겹쳐져 배치되는 기판처리장치.
14. 청구항 제12항에 있어서,

    상기 게이트 밸브는 상기 제1 및 2차단덮개를 지탱하여 상기 트랜스퍼 홀과 상기 개구부를 패쇄하는 버팀장치를 더욱 포함하는 기판처리장치.
15. 청구항 제14항에 있어서,

    상기 버팀장치는 상기 제1 및 2차단덮개에 대응되는 세로벽면을 구비한 차단체를 포함하는 기판처리장치.
16. 청구항 제15항에 있어서,

    상기 제1 및 2차단덮개는 상기 버팀장치를 통해서 접촉없이 작동되는 기판처리장치.
17. 청구항 제16항에 있어서,

    상기 차단체의 세로벽면과, 이와 마주보는 상기 제1 및 2차단덮개의 후면은 서로 동일극성의 자극이 서로 마주보도록 배치되는 다수의 자석을 포함하는 기판처리장치.
18. 청구항 제2항에 있어서,

    상기 적어도 하나의 이동식 이송챔버는 상기 개구부를 개폐하는 제1밸브를 가지며, 상기 게이트 밸브는 상기 트랜스퍼 홀을 개폐하는 제2밸브와 상기 제1밸브에 대응되는 차단부를 가지며, 상기 개구부의 둘레에 상기 게이트 밸브를 마주보는 렌즈를 더욱 포함하는 기판처리장치.
19. 청구항 제18항에 있어서,

    상기 렌즈는 상기 적어도 하나의 이동식 이송챔버에 탄력적으로 지탱되어 있는 기판처리장치.
20. 청구항 제19항에 있어서,

    상기 렌즈는 주름연결부분을 통해서 상기 적어도 하나의 이동식 이송챔버에 연결되는 기판처리장치.
21. 청구항 제20항에 있어서,

    상기 게이트 밸브는 2겹의 제1자석을 포함하고, 상기 렌즈는 상기 제1자석에 대응되고 상기 제1자석과 동일한 극성을 갖는 제2자석을 포함하는 기판처리장치.
22. 청구항 제18항에 있어서,

    상기 렌즈와 게이트 밸브 사이의 영역은 상기 게이트 밸브와 상기 적어도 하나의 이동식 이송챔버의 결합 전후에 퍼지(purge)되는 기판처리장치.
23. 청구항 제22항에 있어서,

    상기 렌즈와 게이트 밸브 사이 영역의 퍼지(purge)는 상기 차단부를 통해서 이루어지는 기판처리장치.

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