KR20070076491A

KR20070076491A - 감압 용기 및 감압 처리 장치

Info

Publication number: KR20070076491A
Application number: KR1020070004440A
Authority: KR
Inventors: 요우헤이 야마다
Original assignee: 동경 엘렉트론 주식회사
Priority date: 2006-01-16
Filing date: 2007-01-15
Publication date: 2007-07-24
Also published as: CN100573817C; TWI397958B; TW200731401A; JP4936730B2; CN101005013A; KR100827859B1; JP2007187289A

Abstract

본 발명은 용기의 변형에 의한 파티클의 발생을 확실하게 방지하는 것이 가능한 감압 용기 및 감압 처리 장치를 제공한다. 로드록실(20)의 내부 공간을 둘러싸는 용기 본체(21)의 상단면(21a)에 형성된 홈(26) 내에는, 밀봉 부재로서의 O링(90)이 삽입되고, 그 외측에는, 대략 L자형을 한 단면 형상을 갖는 스페이서(91)가, 그 일부를 홈(26) 내에 삽입하여, L자형으로 굴곡된 내각측의 면을 홈(26)의 내벽면으로부터 용기 본체(21)의 상단면(21a)에 걸쳐 밀착시킨 상태로 배치된다. 스페이서(91)에 의해 용기 본체(21)와 천장판(22)을 이격시킴으로써, 로드록실(20) 내부가 고진공 상태로까지 감압된 상태에서 천장판(22)에 휘어짐이 발생하여도, 용기 본체(21)의 내주측의 모서리부(21b)와 천장판(22)의 접촉을 회피할 수 있다.

Description

감압 용기 및 감압 처리 장치{PRESSURE REDUCTION VESSEL AND PRESSURE REDUCTION PROCESSING APPARATUS}

도 1은 본 발명의 제 1 실시형태에 따른 진공 처리 장치의 외관을 도시한 사시도,

도 2는 도 1의 진공 처리 장치의 수평 단면도,

도 3은 도 1의 진공 처리 장치에 있어서의 로드록실의 종단면도,

도 4는 기판 반송 기구의 구성예를 나타내는 사시도,

도 5는 천장판을 제거한 상태의 로드록실의 평면도,

도 6은 도 5의 Ⅵ-Ⅵ선에서 화살표 방향으로 본 주요부 단면도,

도 7은 로드록실의 본체와 천장판의 연결 부위를 도시한 주요부 단면도,

도 8은 밀봉부의 다른 실시형태를 설명하기 위한 도면,

도 9는 다른 실시형태에 따른 로드록실의 본체와 천장판의 연결 부위를 도시한 주요부 단면도,

도 10은 본 발명의 제 2 실시형태에 따른 진공 처리 장치의 수평 단면도.

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

10 : 진공 처리실 20 : 로드록실

21 : 본체 22 : 천장판

23 : 바닥판 30, 40 : 게이트 밸브

50 : 대기측 반송 기구 51 : 반송 아암

52 : 절결부 55 : 기판 랙

60 : 진공 펌프 70 : 기판 반송 기구

70a : 슬라이드 모터 71 : 베이스 플레이트

71c : 핀 관통 구멍

72 내지 74 : 제 1 내지 제 3 슬라이드 플레이트

72c 내지 74c : 핀 관통 구멍 80 : 기판 주고받음 기구

81, 82 : 버퍼 플레이트 83, 84 : 버퍼 승강 기구

85 : 지지 핀 86 : 핀 승강 기구

90, 93 : O링 91, 94 : 스페이서

100, 200 : 진공 처리 장치

본 발명은 감압 용기 및 감압 처리 장치에 관한 것으로, 특히 액정 표시 장치(LCD)나 플라즈마 디스플레이 등의 플랫 패널 디스플레이(FPD)용의 유리 기판 등에 대하여 감압하에서 드라이 에칭이나 성막, 반송, 위치 정합 등의 감압 처리를 실시할 때에 사용되는 감압 용기 및 감압 처리 장치에 적용되는 기술에 관한 것이다.

예컨대, LCD 제조 프로세스에 있어서는, 피처리 기판인 LCD 유리 기판에 대하여, 드라이 에칭이나 스퍼터링, CVD(화학 기상 성장) 등의 감압 처리가 많이 이용되고 있다.

이러한 감압 처리를 실시하는 감압 처리 장치에 있어서는, 감압 상태, 예컨대 진공으로 유지되어 상기 처리를 수행하는 진공 처리실에 인접하여 진공 예비실이 마련되어 있으며, 피처리 기판의 반출입시에 진공 처리실내의 분위기 변동을 매우 작게 하는 구조로 되어 있다.

구체적으로는, 예컨대 대기중에 배치된 카세트와 에칭 처리 등을 실시하는 진공 처리실 사이에, 진공 예비실로서, 대기측과 진공측의 인터페이스 역할을 갖는 로드록실이 마련되어 있다. 이 로드록실에서는, 피처리 기판을 통과시킬 때마다, 대기 개방과, 진공 처리실과 동등한 고진공까지의 배기가 반복된다. 로드록실에 이용하는 감압 용기에서는, 구성 부재의 연결 부위, 예컨대 용기 본체와 덮개의 접합 부분에는, 그 기밀성을 확보하기 위하여, 예컨대 O링 등의 밀봉 부재를 이용하여 밀봉되어 있다.

그런데, 최근 LCD 유리 기판에 대한 대형화 요구가 강하여, 한 변이 2m를 넘는 대형 기판도 사용되고 있으며, 이렇게 거대화된 기판을 수용하여 처리하기 위해, 감압 용기도 대형화가 진행되고 있다. 감압 용기가 대형화되면, 진공시에 감압 용기 내외의 압력차에 의해 해당 감압 용기를 구성하는 부재, 예컨대 덮개의 휘 어짐량도 커진다. 그리고, 이 휘어짐에 의해, 덮개와 용기 본체의 접합면의 각도가 변화하면, 용기 본체와 덮개가 직접 접촉하여, 양 부재를 구성하는 금속 재료 등에 의한 파티클이 발생한다. 특히, 상기 진공 예비실과 같이 진공 상태와 대기 개방 상태가 반복되는 경우에는, 덮개의 휘어짐과 그 회복에 의해, 덮개와 용기 본체 사이가 반복하여 미끄럼 접촉하는 결과, 그들의 일부가 박리되거나, 마찰되는 등, 파티클이 더욱 발생하기 쉬워진다.

상기와 같은 이유에 의한 파티클의 발생을 방지할 목적으로, 2개의 용기 구성 부재(예컨대, 용기 본체와 덮개)의 접합면에 있어서의 밀봉재보다 내측의 부분에, 감압 상태에서의 휘어짐량을 고려하여 공극(空隙)을 갖게 한 감압 용기가 제안되어 있다(예컨대, 특허문헌 1).

[특허문헌 1] 일본 특허 공개 제 1995-273095 호 공보

상기 특허문헌 1의 제안은, 파티클을 억제한다는 점에서 뛰어난 기술이지만, 2개의 용기 구성 부재의 접합면에 공극을 갖게 하기 위해서는, 어느 한쪽의 단부면을 절삭 가공 등에 의해 절삭하여, 단차를 형성할 필요가 있기 때문에, 감압 용기의 제조 공정수가 증가하는 것이나, 용기가 대형화될수록 정밀도 양호하게 가공하는 것이 곤란해지는 등의 가공상의 제약이 있었다.

또, 특허문헌 1의 감압 용기의 경우, 밀봉재보다도 외측에서는, 2개의 용기 구성재가 직접 접촉되는 구성이기 때문에, 감압과 대기 개방을 반복하는 사이, 해 당 외측 부분이 미끄럼 접촉하여, 파티클을 발생시키는 것도 우려된다.

본 발명은, 이러한 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 용기의 변형에 의한 파티클의 발생을 확실하게 방지하는 것이 가능한 감압 용기 및 감압 처리 장치를 제공하는 것을 그 과제로 하는 것이다.

상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 제 1 관점은, 용기 내부를 감압 가능하게 구성한 감압 용기로서, 상기 감압 용기를 구성하는 하나의 부재와 다른 부재의 연결면의 적어도 한쪽에 홈을 마련하고, 상기 홈 내부에 밀봉 부재를 배치함으로써 연결부의 기밀성을 확보하는 동시에, 상기 홈 내부에 그 일부분이 삽입되어서 상기 밀봉 부재와 밀착하면서, 상기 홈 외부에 있어서 상기 하나의 부재와 다른 부재 사이에 개재하여 이격시키는 스페이서를 배치한 것을 특징으로 하는 감압 용기를 제공한다.

본 발명의 제 2 관점은, 용기 내부를 감압 가능하게 구성한 감압 용기로서, 상기 감압 용기를 구성하는 복수의 부재와, 상기 복수의 부재 중의 하나의 부재와, 상기 부재에 연결되는 다른 부재와의 연결면의 적어도 한쪽에 형성된 홈과, 상기 홈 내부에 배치된 밀봉 부재와, 상기 홈 내부에 그 일부분이 삽입되어서 상기 밀봉 부재와 밀착하면서, 상기 홈 외부에 있어서 상기 하나의 부재와 다른 부재 사이에 개재하여 이격시키는 스페이서를 구비한 것을 특징으로 하는 감압 용기를 제공한다.

상기 제 1 관점 또는 제 2 관점에 있어서, 상기 스페이서를, 상기 감압 용기의 내부에서 보아 상기 밀봉 부재보다도 외측에 배치하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 스페이서의 단면은 대략 L자형을 하고 있는 것이 바람직하다. 또한, 상기 밀봉 부재는 단면이 대략 삼각형인 0링인 것이 바람직하다. 또한, 상기 스페이서 및 상기 밀봉 부재의 밀착면에 요철을 형성하는 것이 바람직하다.

또, 상기 스페이서는 상기 밀봉 부재보다도 경질 재질로 형성되어 있는 것이 바람직하다. 이 경우, 상기 스페이서의 경도(JIS K6253 쇼어 경도 D)가 50 내지 70인 것이 바람직하며, 상기 O링의 경도(JIS K6253 쇼어 경도 A)가 70 내지 90인 것이 바람직하다. 또한, 상기 하나의 부재와 상기 다른 부재는 감압 용기 본체와 덮개, 또는 감압 용기 본체와 바닥판인 것이 바람직하다.

본 발명의 제 3 관점은, 피처리체에 대하여 감압 처리를 실시하는 감압 처리 장치로서, 상기 제 1 관점 또는 제 2 관점의 감압 용기를 구비한 것을 특징으로 하는 감압 처리 장치를 제공한다.

실시형태

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시형태에 대해 구체적으로 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 진공 처리 장치의 외관을 도시한 사시도, 도 2는 도 1의 진공 처리 장치의 수평 단면도, 도 3은 진공 처리 장치에 있어서의 진공 예비실의 종단면도, 도 4는 진공 예비실에 배치된 기판 반송 장치의 기판 반송 기구의 구성예를 나타내는 사시도이다.

본 실시형태의 진공 처리 장치(100)는, 진공 분위기에서 LCD 유리 기판 등의 기판(G)에 대하여 플라즈마 에칭 처리나 박막 형성 처리 등의 소망하는 진공 처리를 실행하는 진공 처리실(10)과, 이 진공 처리실(10)에 연장 설치되어, 진공 예비실로서 기능하는 로드록실(20)과, 진공 처리실(10)과 로드록실(20) 사이에 마련된 게이트 밸브(30)와, 로드록실(20)과 외부의 대기측 반송 기구(50) 사이에 있는 게이트 밸브(40)를 구비하고 있다.

진공 처리실(10)에는, 배기 제어 밸브(61)를 거쳐 진공 펌프(60)가 접속되어 있어, 기판(G)의 소정의 진공 처리에 필요한 진공도까지의 진공 배기가 가능하도록 되어 있다. 또한, 진공 처리실(10)에는, 가스 제어 밸브(11)를 거쳐 처리 가스 공급부(12)가 접속되어 있어, 진공 처리실(10)의 내부를 소정 압력의 처리 가스 분위기를 형성하는 것이 가능하도록 되어 있다. 진공 처리실(10)의 내부에는 처리 스테이지(13)가 마련되며, 거기에 처리 대상인 기판(G)이 탑재된다.

로드록실(20)에는, 배기 제어 밸브(62)를 거쳐 진공 펌프(60)가 접속되어 있어, 진공 처리실(10)과 동등한 진공도까지 진공 배기가 가능하도록 되어 있다.

게이트 밸브(30)에는, 진공 처리실(10)과 로드록실(20)을 연통시켜, 후술하는 기판 반송 기구(70)에 지지된 기판(G)이 통과 가능한 크기의 개구부(31)와, 이 개구부(31)의 개폐 동작을 수행하는 밸브체(32)가 마련되어 있다.

게이트 밸브(40)에는, 로드록실(20)과 외부의 대기측을 연통시켜, 상기 대기측 반송 기구(50)에 지지된 기판(G)이 통과 가능한 크기의 개구부(41)와, 이 개구부(41)의 개폐 동작을 수행하는 밸브체(42)가 마련되어 있다.

로드록실(20)은, 알루미늄 등의 재질로 형성되고, 해당 로드록실(20)의 내부 공간을 둘러싸는 평면에서 보아 직사각형인 용기 본체(21)와, 이 용기 본체(21)에 상하로부터 접합되는 천장판(22) 및 바닥판(23)에 의해 구성되어 있다. 용기 본체(21)의 상단면과 천장판(22)의 접합면, 및 용기 본체(21)의 하단면과 바닥판(23)의 접합면에는, 밀봉부(24, 25)가 배치되어, 연결부의 기밀성이 확보되어 있다. 또, 밀봉부(24, 25)의 구성에 대해서는 이후에 상세하게 설명하기로 한다.

로드록실(20)의 내부에는, 직동식(直動式)의 기판 반송 기구(70)가 마련되어 있다. 이 기판 반송 기구(70)는, 로드록실(20)의 바닥부에 고정된 베이스 플레이트(71)와, 이 베이스 플레이트(71)상에 다단(多段)으로 적층된 제 1 슬라이드 플레이트(72), 제 2 슬라이드 플레이트(73) 및 기판 지지대를 겸한 제 3 슬라이드 플레이트(74)를 구비하고 있다. 이들 베이스 플레이트(71) 및 제 1 내지 제 3 슬라이드 플레이트(74)에 의해 기판 반송 기구 본체가 구성된다. 베이스 플레이트(71)에는, 바로 위의 제 1 슬라이드 플레이트(72)를 지지하여 수평 방향으로 미끄럼 운동 가능하게 안내하는 한쌍의 슬라이드 레일(71a)과, 슬라이드 플레이트(72)에 수평 방향의 추력(推力)을 주어 슬라이드 레일(71a)상을 왕복 운동시키는 슬라이드 구동 장치(71b)가 마련되어 있다. 제 1 슬라이드 플레이트(72)에는, 바로 위의 제 2 슬라이드 플레이트(73)를 지지하여 수평 방향으로 미끄럼 운동 가능하게 안내하는 한쌍의 슬라이드 레일(72a)과, 슬라이드 플레이트(73)에 수평 방향의 추력을 주어 슬라이드 레일(72a)상을 왕복 운동시키는 슬라이드 구동 장치(72b)가 마련되어 있다. 제 2 슬라이드 플레이트(73)에는, 바로 위의 제 3 슬라이드 플레이트(74)를 지지하 여 수평 방향으로 미끄럼 운동 가능하게 안내하는 한쌍의 슬라이드 레일(73a)과, 슬라이드 플레이트(74)에 수평 방향의 추력을 주어 슬라이드 레일(73a)상을 왕복 운동시키는 슬라이드 구동 장치(73b)가 마련되어 있다. 최상부의 제 3 슬라이드 플레이트(74)에는, 탑재되는 기판(G)의 하면을 지지하는 기판 지지부로서 기능하는 대략 C자형의 슬라이드 픽(slide pick)(74a)이 마련되어 있다.

로드록실(20)의 내부에는 기판 주고받음 기구(80)가 마련되어 있다. 기판 주고받음 기구(80)는 기판 반송 기구(70)를 사이에 둔 위치에 마련된 버퍼 플레이트(81, 82)와, 이 버퍼 플레이트(81, 82)를 승강시키는 버퍼 승강 기구(83, 84)와, 베이스 플레이트(71)의 바닥부 중앙에 마련된 지지 핀(85)과, 이 지지 핀(85)을 승강시키는 핀 승강 기구(86)를 구비하고 있다. 그리고, 버퍼 플레이트(81, 82)와, 버퍼 승강 기구(83, 84)에 의해 제 1 지지부가 구성되며, 지지 핀(85)과, 핀 승강 기구(86)에 의해 제 2 지지부가 구성된다.

기판 주고받음 기구(80)는, 기판 반송 기구(70)의 제 3 슬라이드 플레이트(74)상의 슬라이드 픽(74a)에 지지된 기판(G)의 주변부를 버퍼 플레이트(81, 82)에 의해 하방으로부터 지지하고, 해당 슬라이드 픽(74a)으로부터 기판(G)을 부상시키는 동작, 및 대기측 반송 기구(50)로부터 수취한 기판(G)을 슬라이드 픽(74a)상에 강하시키는 동작 등의 기판 주고받음 동작을 수행한다. 또한, 이때 지지 핀(85)에 의해 기판(G)의 중앙을 지지한다.

전술한 기판 반송 기구(70)를 구성하는 베이스 플레이트(71), 제 1 내지 제 3 슬라이드 플레이트(72 내지 74)의 중앙부에는, 상기 지지 핀(85)이 통과 가능한 핀 관통 구멍(71c), 핀 관통 구멍(72c), 핀 관통 구멍(73c), 핀 관통 구멍(74c)이 각각 마련되어 있다. 그리고, 제 1 내지 제 3 슬라이드 플레이트(72 내지 74)가 로드록실(20) 내에 인입된 적층 상태[축퇴(縮退) 상태]에 있어서, 핀 관통 구멍(71c) 및 핀 관통 구멍(72c 내지 74c)이 수직 방향으로 연통 상태가 되고, 이 핀 관통 구멍(71c, 72c 내지 74c)을 통과함으로써, 지지 핀(85)은, 최상부의 슬라이드 플레이트(74)상에 돌출되어, 당해 슬라이드 플레이트(74)에 탑재된 기판(G)의 바닥부 중앙[본 실시형태의 경우에는, 일례로서 기판(G)의 대략 중심 위치]에 접촉하여 지지하는 동작이 가능하도록 되어 있다. 즉, 지지 핀(85)은, 로드록실(20)내에 있어서의 전술한 기판 주고받음 동작에 있어서의 버퍼 플레이트(81, 82)와 동기하여 승강하여, 주변부를 버퍼 플레이트(81, 82)에 의해 지지된 기판(G)의 중앙부가 자중(自重)에 의해 하방으로 휘어지지 않도록 수평으로 지지하는 기능을 한다.

대기측 반송 기구(50)는, 선회 및 신축이 가능한 반송 아암(51)을 구비하고 있으며, 복수의 기판(G)이 수납된 기판 랙(55)으로부터 미처리의 1장의 기판(G)을 취출하여, 게이트 밸브(40)를 거쳐 로드록실(20)내의 기판 반송 기구(70)로 전달하는 동작, 및 처리완료 기판(G)을 로드록실(20)내의 기판 반송 기구(70)로부터 수취하여 게이트 밸브(40)를 거쳐 대기측으로 취출하여, 기판 랙(55)에 수납하는 동작을 실행한다. 반송 아암(51)에는, 기판(G)의 로드록실(20)내에 있어서의 주고받음시에 지지 핀(85)과 간섭하지 않도록 절결부(52)가 마련되어 있다.

다음에, 진공 처리 장치(100)에 있어서의 기판 처리의 동작에 대해 설명한다.

우선, 기판 반송 기구(70)는, 로드록실(20) 내에 축퇴 상태로 되고, 게이트 밸브(30)의 밸브체(32)가 폐쇄되고, 진공 처리실(10)의 내부는 진공 펌프(60)에 의해 필요한 진공도로 배기된다.

대기측 반송 기구(50)는, 반송 아암(51)에 의해, 미처리의 기판(G)을 기판 랙(55)으로부터 취출하여, 게이트 밸브(40)의 개구부(41)를 통해 로드록실(20) 내에 반입하고, 기판 반송 기구(70)의 제 3 슬라이드 플레이트(74)의 바로 상부에 위치 결정한다.

다음에, 버퍼 플레이트(81, 82)가 상승하여 기판(G)의 주변부를 양측에서 들어올리는 동시에, 지지 핀(85)이 핀 관통 구멍(71c 내지 74c)을 통과하여 상승하고, 반송 아암(51)의 절결부(52)를 통과하여 기판(G)의 바닥부 중앙에 접촉하여 들어올림으로써, 도 3에 도시한 바와 같이, 기판(G)은 휘어짐 없이 거의 수평인 자세로 반송 아암(51)으로부터 부상한다.

그 후, 반송 아암(51)을 대기측으로 끌어내어 로드록실(20)의 외부로 퇴피시킨 후, 버퍼 플레이트(81, 82), 지지 핀(85)을 하강시킴으로써, 기판(G)은 기판 반송 기구(70)에 있어서의 제 3 슬라이드 플레이트(74)의 슬라이드 픽(74a)상으로 이행하여 탑재된다.

그리고, 게이트 밸브(40)의 밸브체(42)를 폐쇄하여 로드록실(20)을 밀폐 상태로 하고, 배기 제어 밸브(62)를 개방하여 진공 처리실(10)과 동일한 정도의 진공도까지 배기한 후, 게이트 밸브(30)의 밸브체(32)를 개방한다. 이 때, 로드록실(20)은 진공 배기되어 있기 때문에, 진공 처리실(10)의 진공도나 분위기가 손상 되는 일은 없다. 그리고, 게이트 밸브(30)의 개구부(31)를 통해, 기판 반송 기구(70)의 제 1 내지 제 3 슬라이드 플레이트(72 내지 74)를 진공 처리실(10)의 내부를 향해 다단으로 신장시키고, 기판(G)을 진공 처리실(10)의 처리 스테이지(13)의 바로 상부에 반입하여, 처리 스테이지(13)에 마련된 도시하지 않는 푸시업 핀(push-up pin) 등을 거쳐 처리 스테이지(13)상에 탑재한다. 그 후, 제 1 내지 제 3 슬라이드 플레이트(72 내지 74)는 로드록실(20)내로 축퇴하여 퇴피시키고, 게이트 밸브(30)의 밸브체(32)를 폐쇄하여, 진공 처리실(10)을 밀폐한다.

그 후, 밀폐된 진공 처리실(10)내에, 처리 가스 공급부(12)로부터 필요한 가스를 도입하여 처리 가스 분위기를 형성하고, 기판(G)에 필요한 처리를 실시한다.

소정 시간 경과후, 처리 가스의 도입을 정지하고, 게이트 밸브(30)의 밸브체(32)를 개방하고, 로드록실(20)내의 기판 반송 기구(70)의 제 1 내지 제 3 슬라이드 플레이트(72 내지 74)를 진공 처리실(10)의 내부에 다단으로 신장시켜, 전술한 반입 동작과 역순으로, 진공 처리실(10)의 처리완료 기판(G)을 처리 스테이지(13)상으로부터 제 3 슬라이드 플레이트(74)의 슬라이드 픽(74a)상으로 이행시켜서 제 1 내지 제 3 슬라이드 플레이트(72 내지 74)를 축퇴시키고, 로드록실(20) 내로 반출한 후, 게이트 밸브(30)의 밸브체(32)를 폐쇄하여 진공 처리실(10)을 밀폐한다.

그 후, 로드록실(20)의 배기를 정지하는 동시에, N₂ 가스 등을 도입하여 대기압에 가까운 압력으로 하고, 버퍼 플레이트(81, 82) 및 지지 핀(85)을 상승시켜 서 기판(G)의 주변부 및 중앙부를 지지하여 거의 수평인 자세로 부상시킨 다음, 게이트 밸브(40)의 밸브체(42)를 개방하여, 대기측 반송 기구(50)의 반송 아암(51)을 부상한 기판(G)의 아래쪽에 삽입하고, 그 상태에서 버퍼 플레이트(81, 82) 및 지지 핀(85)을 강하시킴으로써, 기판(G)을 반송 아암(51)으로 이행시킨다.

그리고, 반송 아암(51)을 대기측으로 인출함으로써, 처리완료 기판(G)을 로드록실(20)로부터 대기측으로 반출하여, 기판 랙(55)에 수납한다.

다음에, 로드록실(20)에 있어서의 용기 본체(21)와 천장판(22)의 접합부의 밀봉 구조에 대하여, 도 5 내지 도 7을 참조하면서 설명한다. 도 5는 로드록실(20)의 천장판(22)을 제거한 상태의 개요를 도시하는 평면도, 도 6은 그 Ⅵ-Ⅵ선에서 화살표 방향으로 본 주요부 단면도, 도 7은 용기 본체(21)와 천장판(22)을 접합한 상태의 연결 부위를 도시한 주요부 단면도이다. 또, 도 7중, 참조부호(92)는 용기 본체(21)와 천장판(22)의 접합에 이용하는 연결구(볼트)이다.

로드록실(20)의 내부 공간을 둘러싸는 용기 본체(21)의 상단면(21a)에는 홈(26)이 형성되어 있으며, 해당 홈(26)내에는, 밀봉 부재로서의 O링(90)이 삽입되어 있다. 또한, 로드록실(20)의 실내에 대하여 O링(90)보다도 외측(외주측)에는, 스페이서(91)가 그 일부를 홈(26)내에 삽입한 상태로 배치되어 있다. O링(90) 및 스페이서(91)로서는, 각각 1개의 환상의 부재를 사용하여도 좋고, 2개 이상의 분단된 부재를 간극 없이 연속적으로 홈(26)내에 배치하여 이용하여도 좋다.

O링(90)은, 상방을 정점으로 하여, 바닥부가 확대된 대략 삼각형의 단면 형상을 갖는 이형(異形) O링이다. O링(90)의 형상은, 홈(26)의 내면 형상에의 적합 성과, 홈(26) 내에 삽입되는 스페이서(91)와의 밀착성을 확보하도록, 확대된 바닥부를 갖는 형상으로 되어 있다. 이에 따라, 홈(26)으로부터 잘 빠지지 않고 또한 충분한 밀봉성을 발휘할 수 있도록 되어 있다.

O링(90)은, 그 바닥부가 홈(26) 내에 삽입된 상태에서, 그 정상부가 용기 본체(21)의 상단면(21a)에 대하여 소정량, 예컨대 1.5㎜ 내지 2.0㎜ 정도 높아지도록 배치되어 있으며, 이에 따라 용기 본체(21)와 천장판(22)을 접합했을 때에는, 도 7에 도시한 바와 같이 천장판(22)에 의해 O링(90)이 짓눌려서 밀봉 기능을 확실하게 발휘할 수 있도록 되어 있다. O링(90)의 재질로는, 예컨대 경도(JIS K6253 쇼어 경도 A)가 70 내지 90인 것을 바람직하게 사용할 수 있다. 보다 구체적으로는, 예컨대, 상기 경도를 갖는 불소 고무[예컨대, 바이톤, 칼레츠(모두 상품명; 듀퐁사 제품), 실리콘] 등을 들 수 있다.

스페이서(91)는 대략 L자형의 단면 형상을 갖고 있다. 스페이서(91)의 단면을 L자형으로 함으로써, 스페이서(91)의 일단측(삽입부)을 홈(26)내에 삽입하고, L자형으로 굴곡된 내각측의 면을 홈(26)의 내벽면으로부터 용기 본체(21)의 상단면(21a)에 걸쳐서 밀착시킨 상태로 배치하는 것이 가능하게 되어, 홈(26)으로부터 잘 빠지지 않는 형상으로 되어 있다.

스페이서(91)의 홈(26)내에 삽입되는 부분과 반대측 부분(개재부)은, O링(90)의 외측(외주측)을 둘러싸도록 용기 본체(21)의 상단면(21a)에 확장되어 연장되고, 용기 본체(21)와 천장판(22) 사이에 개재되어 그 두께만큼[도 7에 있어서 참조부호(D₁)로 도시함], 예컨대 0.5㎜ 내지 1.0㎜ 간격으로 양 부재를 이격시키도록 기능한다. 그리고, O링(90)의 외측에 배치된 스페이서(91)에 의해, 용기 본체(21)와 천장판(22)을 이격시킴으로써, 로드록실(20) 내가 고진공 상태로까지 감압된 상태에서, 도 7 중에 파선으로 도시한 바와 같이 천장판(22)에 휘어짐이 생기더라도, 용기 본체(21)의 내주측의 모서리부(21b)와 천장판(22)의 접촉을 회피할 수 있다. 따라서, 진공 상태와 대기 개방 상태가 반복되는 로드록실(20)에 있어서, 용기 본체(21)의 내주측의 모서리부(21b)와 천장판(22)이 서로 마찰됨에 따라 발생하는 알루미늄 가루 등의 파티클을 방지할 수 있다.

스페이서(91)의 재질로서는, O링(9O)보다 단단한 재질, 예컨대 (JIS K6253 쇼어 경도 D)가 50 내지 70인 것을 바람직하게 사용할 수 있다. 또한, 스페이서(91)에 사용하는 재질의 다른 물성으로서, 로드록실(20)의 내부를 진공으로 했을 때의 진공 차압으로부터, 그때에 스페이서(91)에 가해지는 힘을 고려하면, 압축 경도(JIS K6251)가 11㎫ 이상인 재질을 선정하는 것이 바람직하다. 스페이서(91)에는, 홈(26)의 코너부[도 5중, 참조부호(R)로 도시함]로의 장착시에 있어서의 충분한 굴곡성을 확보하는 관점에서, 신장률(JIS K6251)이 300% 이상인 재질을 이용하는 것이 바람직하다.

이상과 같은 물성을 갖는 재질로서, 구체적으로는 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE), 고분자량 폴리에틸렌(PE) 등을 예로 들 수 있다.

도 8은 밀봉부(24)에 배치되는 O링과 스페이서의 다른 실시형태를 나타내고 있다. 본 실시형태에서는, O링(93)과 스페이서(94)가 서로 접촉하는 부위에, 요철면(93a, 94a)이 형성되어 있다. 요철면(93a, 94a)은 O링(93)과 스페이서(94)의 마찰 저항을 높여, 양 부재가 미끄러져서 홈(26)내에서의 위치가 어긋나거나, 홈(26)으로부터 빠지는 것을 방지하도록 작용한다. 즉, 요철면(93a, 94a)은 O링(93)과 스페이서(94)의 위치 어긋남을 방지하는 위치 어긋남 방지 작용부로서 기능한다.

도 9는 본 발명의 감압 용기의 다른 실시형태에 관한 것으로, 용기 본체(21)의 상단면에 단차를 두고 있다. 즉, O링(90)을 배치한 홈(26)보다 내측(내주측)의 상단면(21d)을 절삭하여, 홈(26)의 외측(외주측)의 상단면(21c)보다 낮게 형성하고 있다. 이와 같이, 스페이서(91)를 배치하면서, 용기 본체(21)의 상단면에 단차를 형성함으로써, 로드록실(20)의 천장판(22)의 휘어짐량이 커지더라도, 용기 본체(21)의 내주측에 상단면(21d)과 천장판(22)의 간격 D₂를 충분히 확보할 수 있기 때문에, 모서리부(21b)와 천장판(22)의 접촉을 회피할 수 있다. 또한, 동일한 휘어짐량에 대해서는, 상대적으로 스페이서(91)의 두께 D₁을 작게 하거나, 혹은 내주측의 상단면(21d)의 절삭량을 적게 할 수 있기 때문에, O링(90)에 의한 기밀성의 확보를 보다 확실한 것으로 할 수 있다.

이상, 용기 본체(21)와 천장판(22)의 접합부에 있어서의 밀봉부(24)의 구조에 대해 설명하였지만, 용기 본체(21)와 바닥판(23)의 접합부에 있어서의 밀봉부(25)의 구조에 대해서도 마찬가지이므로 설명을 생략한다.

본 발명의 밀봉 구조는, 도 1의 진공 처리 장치(100)에 있어서의 로드록 실(20)과 같이 기판 반송 기구(70)를 구비한 것에 한정되지 않고 적용 가능하다. 또한, 본 발명의 밀봉 구조는, 진공과 대기 개방을 반복하는 로드록실에 한정되지 않고, 기판 반송 기구를 구비하여, 주로 진공 상태로 진공 처리실로의 기판의 반송을 수행하는 기판 반송실이나 진공 처리실에도 적용할 수 있다. 본 발명의 밀봉 구조를 적용할 수 있는 기판 반송실 및 로드록실로서는, 예를 들면 도 10에 그 수평 단면도를 도시한 바와 같은 멀티챔버 타입의 진공 처리 장치(200)에 있어서의 반송실(220) 및 로드록실(230)을 예로 들 수 있다. 이 진공 처리 장치(200)에서는, 그 중앙부에 반송실(220)과 로드록실(230)이 연장 설치되어 있다. 반송실(220)의 주위에는, 3개의 프로세스 챔버(210a, 210b, 210c)가 배치되어 있다. 반송실(220)과 로드록실(230) 사이, 반송실(220)과 각 프로세스 챔버(210a, 210b, 210c) 사이, 및 로드록실(230)과 외측의 대기 분위기를 연통하는 개구부에는, 이들 사이를 기밀하게 밀봉하고, 또한 개폐 가능하게 구성된 게이트 밸브(222)가 각각 개재되어 있다.

로드록실(230)의 외측에는, 2개의 카셋트 인덱서(241)가 마련되어 있으며, 그 위에 각각 기판(G)을 수용하는 카세트(240)가 탑재되어 있다. 이들 카세트(240)의 한쪽에는, 예컨대 미처리 기판을 수용하고, 다른쪽에는 처리완료 기판을 수용할 수 있다. 이들 카세트(240)는, 도시하지 않는 승강 기구에 의해 승강 가능하도록 되어 있다.

이들 2개의 카세트(240) 사이에는, 지지대(244)상에 반송 기구(243)가 마련되어 있으며, 이 반송 기구(243)는 상하 2단으로 마련된 픽(245, 246), 및 이들을 일체적으로 진출 퇴피 및 회전 가능하게 지지하는 베이스(247)를 구비하고 있다.

진공 처리실인 프로세스 챔버(210a, 210b, 210c)는, 그 내부 공간이 소정의 감압 분위기로 유지되는 것이 가능하며, 그 내부에서 플라즈마 처리, 예컨대 에칭 처리나 애싱 처리가 행해진다. 이와 같이 3개의 프로세스 챔버를 갖고 있기 때문에, 예컨대 그 중 2개의 프로세스 챔버를 에칭 처리실로서 구성하고, 나머지 1개의 프로세스 챔버를 애싱 처리실로서 구성하거나, 3개의 프로세스 챔버 모두를 동일한 처리를 수행하는 에칭 처리실이나 애싱 처리실로서 구성할 수 있다. 또, 프로세스 챔버의 수는 3개로 한정되지 않고, 4개 이상이어도 좋다.

반송실(220)은, 프로세스 챔버(210a, 210b, 210c)와 마찬가지로 소정의 감압 분위기로 유지하는 것이 가능하며, 그 안에는 반송 장치(250)가 배치되어 있다. 그리고, 이 반송 장치(250)에 의해, 로드록실(230) 및 3개의 프로세스 챔버(210a, 210b, 210c) 사이에서 기판(G)이 반송된다.

로드록실(230)은 각 프로세스 챔버(210) 및 반송실(220)과 마찬가지로 소정의 감압 분위기로 유지하는 것이 가능하다. 또한, 로드록실(230)은, 대기 분위기에 있는 카세트(240)와 감압 분위기의 프로세스 챔버(210a, 210b, 210c) 사이에서 기판(G)의 수수를 행하기 위한 것으로, 대기 분위기와 감압 분위기를 반복하는 관계상, 그 내부 용적이 매우 작게 구성되어 있다.

로드록실(230)은 기판 수용부(231)가 상하 2단으로 마련되어 있으며(상단만 도시함), 각 기판 수용부(231)에는 기판(G)을 지지하는 복수의 버퍼(232)가 마련되고, 이들 버퍼(232) 사이에는, 반송 아암의 릴리스 홈(232a)이 형성되어 있다. 또 한, 로드록실(230) 내에는, 직사각형의 기판(G)의 서로 대향하는 모서리부 부근에 있어서 위치 정합을 하는 포지셔너(positioner)(233)가 마련되어 있다.

설명은 생략하지만, 이상과 같은 구성의 반송실(220) 및 로드록실(230)에 있어서도, 예컨대 천장판 또는 바닥판과 용기 본체의 접합 부분에, 도 5 내지 도 9와 마찬가지의 밀봉 구조를 적용할 수 있다. 그리고, 반송실(220) 및 로드록실(230)을 구성하는 용기 구성 부재끼리의 마찰에 의한 파티클의 발생을 방지할 수 있다.

또, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고 본 발명의 사상의 범위 내에서 여러가지 변형이 가능하다. 예를 들면, 기판으로서는, LCD용 기판에 한정되지 않고, 다른 FPD용 기판이나 반도체 웨이퍼 등에도 적용할 수 있다. 여기서, 다른 FPD용 기판으로서는, 예컨대 발광 다이오드(LED) 디스플레이, 전계 발광(Electro Luminescence; EL) 디스플레이, 형광 표시관(Vacuum Fluorescent Display; VFD), 플라즈마 디스플레이 패널(PDP) 등에 이용하는 기판을 예로 들 수 있다.

본 발명은 FPD 등을 제조하기 위한 기판을 수용하는 감압 용기 및 상기 기판을 처리하는 감압 처리 장치에 이용할 수 있다.

본 발명에 따르면, 감압 용기를 구성하는 2개의 부재의 연결면 사이에, 밀봉 부재와, 이 밀봉 부재와 밀착하면서 양 부재 사이에 개재되는 스페이서를 배치함으로써, 기밀성을 확보하면서 2개의 부재를 임의의 간격으로 이격시킬 수 있다.

따라서, 감압 용기 내부가 진공 상태로 감압된 상태에서 용기 구성 부재에 휘어짐이 발생한 경우에도, 용기 구성 부재끼리의 접촉을 회피할 수 있다. 따라서, 예컨대 감압 용기 내부의 압력이 진공과 대기 개방 사이에서 반복되더라도, 용기 구성 부재의 접합 부분의 마찰에 기인한 파티클이 억제된다.

또한, 상기 스페이서를 이용함으로써, 고밀도의 절삭 가공 등을 필요로 하지 않고 2개의 용기 구성 부재를 이격시킬 수 있으므로, 감압 용기의 가공이 용이하고, 그 가공 공정수도 증가시키지 않는다.

Claims

용기 내부를 감압 가능하게 구성한 감압 용기에 있어서,

상기 감압 용기를 구성하는 하나의 부재와 다른 부재의 연결면의 적어도 한쪽에 홈을 마련하고, 상기 홈내에 밀봉 부재를 배치함으로써 연결부의 기밀성을 확보하는 동시에,

상기 홈내에 그 일부분이 삽입되어서 상기 밀봉 부재와 밀착하면서, 상기 홈 외부에 있어서 상기 하나의 부재와 다른 부재 사이에 개재되어 이격시키는 스페이서를 배치한 것을 특징으로 하는

감압 용기.
용기 내부를 감압 가능하게 구성한 감압 용기에 있어서,

상기 감압 용기를 구성하는 복수의 부재와,

상기 복수의 부재중 하나의 부재와, 상기 부재에 연결되는 다른 부재의 연결면의 적어도 한쪽에 형성된 홈과,

상기 홈내에 배치된 밀봉 부재와,

상기 홈내에 그 일부분이 삽입되어서 상기 밀봉 부재와 밀착하면서, 상기 홈 외부에 있어서 상기 하나의 부재와 다른 부재 사이에 개재되어 이격시키는 스페이서를 구비한 것을 특징으로 하는

감압 용기.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

상기 스페이서를, 상기 감압 용기의 내부에서 보아 상기 밀봉 부재보다도 외측에 배치한 것을 특징으로 하는

감압 용기.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

상기 스페이서의 단면은 대략 L자형을 하고 있는 것을 특징으로 하는

감압 용기.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

상기 밀봉 부재는 단면이 대략 삼각형인 O링인 것을 특징으로 하는

감압 용기.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

상기 스페이서 및 상기 밀봉 부재의 밀착면에 요철을 형성한 것을 특징으로 하는

감압 용기.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

상기 스페이서는 상기 밀봉 부재보다도 단단한 재질로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는

감압 용기.
제 7 항에 있어서,

상기 스페이서의 경도(JIS K6253 쇼어 경도 D)가 50 내지 70인 것을 특징으로 하는

감압 용기.
제 7 항에 있어서,

상기 밀봉 부재의 경도(JIS K6253 쇼어 경도 A)가 70 내지 90인 것을 특징으로 하는

감압 용기.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

상기 하나의 부재와 상기 다른 부재는 감압 용기 본체와 덮개, 또는 감압 용기 본체와 바닥판인 것을 특징으로 하는

감압 용기.
피처리체에 대하여 감압 처리를 실시하는 감압 처리 장치에 있어서,

제 1 항 또는 제 2 항에 기재된 감압 용기를 구비한 것을 특징으로 하는

감압 처리 장치.