KR20100007216A - 진공처리시스템의 반송챔버 - Google Patents

진공처리시스템의 반송챔버 Download PDF

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Abstract

본 발명은 진공압에서 웨이퍼, LCD 패널용 유리기판 등의 기판을 처리할 수 있는 진공처리시스템의 반송챔버에 관한 것이다.
특히 본 발명에 따른 진공처리시스템의 반송챔버는 저면부의 적어도 일부가 원기둥의 옆면 일부인 곡면형상으로 형성됨으로써 평면형상보다 더 큰 진공압을 견딜 수 있으므로 동일한 진공압을 견디기 위한 저면부의 두께를 줄일 수 있어 제조비를 절감할 수 있으며, 그 자중이 감소하게 되므로 운송이 용이한 이점이 있다.
진공처리시스템, 반송챔버, 기판, 플라즈마, 진공압

Description

진공처리시스템의 반송챔버{Transfer chamber for vacuum processing system}
본 발명은 진공처리시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 웨이퍼, LCD 패널용 유리기판 등의 기판을 처리하는 진공처리장치와 기판을 교환하는 진공처리시스템의 반송챔버에 관한 것이다.
진공처리시스템은 로드락챔버와; 로드락챔버로부터 기판을 반송받는 반송챔버와; 반송챔버와 결합되어 진공처리를 수행하는 하나 이상의 공정챔버를 포함하여 구성된다.
그리고 상기 반송챔버 내에는 반송로봇이 설치되고, 상기 반송로봇들은 공정챔버 및 로드락챔버에서 기판의 인출 및 인입을 수행하게 된다.
한편 최근에는 기판의 크기가 점점 대형화되는 추세이기 때문에 반송챔버도 대형화되어 반송챔버의 제작비 상승과 반송챔버의 운송이 용이하지 않은 문제점을 시급히 해결해야될 실정이다.
그리고, 상기 반송챔버가 대형화됨에 따라 반송챔버의 진공압 형성 시 대형화된 반송챔버의 진공압이 증가하고, 증가된 진공압은 반송챔버를 이루는 저면부에 가해지는 부하(load)를 증가시켜, 결과적으로 증가된 부하를 견딜 수 있도록 반송챔버의 저면부의 두께도 증가하고 있다.
따라서 종래의 진공처리시스템의 반송챔버는 저면부의 두께 증가에 따른 제작비 상승 및 하중의 증가에 따른 운송이 곤란한 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 저면부의 적어도 일부를 곡면형상으로 형성함으로써, 동일한 조건 하에서 저면부의 두께를 현저하게 줄일 수 있으면서 저면부의 강도는 충분히 확보될 수 있는 진공처리시스템의 반송챔버를 제공함을 그 목적으로 한다.
또한 본 발명은 저면부의 가능한 많은 부분, 특히 저면부의 전체가 곡면형상으로 형성될 수 있는 진공처리시스템의 반송챔버를 제공하는 데 다른 목적이 있다.
또한 본 발명은 저면부를 곡면형상으로 형성하되, 저면부가 용이하게 제조될 수 있는 진공처리시스템의 반송챔버를 제공하는 데 또 다른 목적이 있다.
상기한 과제를 해결하기 위해 본 발명은 저면부의 적어도 일부가 원기둥의 옆면 일부인 곡면형상으로 형성되고, 기판을 반송하는 반송로봇이 설치되는 것을 특징으로 하는 진공처리시스템의 반송챔버를 제시한다.
상기 저면부의 일부는 상기 곡면형상으로 형성되고, 그 나머지는 평면형상으로 형성되는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 저면부의 평면형상부분은 상기 저면부의 곡면형상부분의 상측과 연결되는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 저면부의 곡면형상은 하나 이상의 곡률로 형성되는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 저면부의 곡면형상부분은 복수 개이고, 서로 평행한 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 저면부의 곡면형상부분은 복수 개이고, 적어도 일부가 교차되는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 반송로봇은 상기 저면부의 곡면형상부분에 설치되는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 저면부의 곡면형상부분에는 상기 반송로봇을 지지하는 로봇 지지부가 설치되는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 반송로봇은 상기 저면부의 평면형상부분에 의해 지지되도록 설치되는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 저면부의 외측면에는 상기 저면부의 곡면형상부분과 대응되는 부분에 복수 개의 보강리브들이 돌출 형성되는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에 따른 진공처리시스템의 반송챔버는 저면부의 적어도 일부가 두께 대비 강도가 우수한 곡면형상으로 형성됨으로써, 저면부에 가해지는 부하가 동일한 조건 하에서 저면부의 두께를 최소화할 수 있는 이점을 가질 수 있다.
또한 본 발명에 따른 진공처리시스템의 반송챔버는, 저면부의 곡면형상이 원기둥의 옆면 일부인 형상으로 형성됨으로써, 반송챔버의 저면의 일부가 돔형상을 이루는 종래의 돔구조에 비하여 저면부의 제조가 용이하다는 이점을 가질 수 있다.
또한 본 발명에 따른 진공처리시스템의 반송챔버는, 저면부의 곡면형상이 원 기둥의 옆면 일부인 형상으로 형성됨으로써, 저면부 전체가 곡면으로 형성될 수 있는 이점을 가질 수 있다.
또한 본 발명에 따른 진공처리시스템의 반송챔버는 저면부의 일부는 곡면형상으로 형성되고 그 나머지는 평면형상으로 형성됨으로써, 제조가 용이할 뿐만 아니라 저면부와 측면부의 결합이 보다 용이한 이점을 가질 수 있다.
또한 본 발명에 따른 진공처리시스템의 반송챔버는 저면부가 곡면형상부분을 기준으로 복수 개로 분할 형성됨으로써, 저면부의 제조 및 운반이 보다 용이해질 수 있는 이점을 가질 수 있다.
또한 본 발명에 따른 진공처리시스템의 반송챔버는 곡면형상부분과 대응되는 저면부의 외측면에, 보강리브들이 돌출 형성됨으로써, 진공압을 견딜 수 있도록 구조적으로 보강할 수 있는 이점을 가질 수 있다.
이하, 도 1 내지 도 3을 참조하여 본 발명의 제1실시예에 따른 진공처리시스템의 반송챔버에 관하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 진공처리시스템의 반송챔버의 평단면도이고, 도 2는 도 1의 A-A선에 따른 단면도이고, 도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 진공처리시스템의 반송챔버의 저면부의 사시도이다.
본 발명의 제1실시예에 따른 진공처리시스템의 반송챔버(10)는 기판(2)이 진공 처리되는 공정챔버(50) 및 기판(2)이 적재되는 로드락챔버(60) 사이에서 기판(2)을 반송하도록 구성된다. 이때 진공처리시스템이 로드락챔버(60)를 구비하고 있지 않은 경우 상기 반송챔버(10)는 대기압 상태 및 소정의 진공압 상태로 번갈아 가면서 압력이 변화되어 외부로부터 기판(2)을 공급받아 공정챔버(50)와 기판(2)을 교환하도록 구성될 수 있다.
상기 반송챔버(10)는 반송로봇(4)이 설치되며, 공정챔버 및 로드락챔버들과 연결될 수 있도록 게이트밸브(미도시)에 의하여 개폐되는 게이트(12)가 형성된다. 그리고 상기 반송챔버(10)는 그 하측에 설치되는 지지프레임(14)에 의해 지지되어 설치될 수 있다.
이러한 반송챔버(10)는 지지프레임(14)에 의해 지지되고 반송로봇(4)이 설치되는 저면부(20)와, 저면부(20)의 가장자리에 결합되고 게이트 밸브(미도시) 등에 의해 개폐되는 게이트(12)가 형성되는 측면부(30)와, 측면부(30)의 상측에 결합되는 상면부(40)를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 측면부(30)는 어떠한 구조이든 무방하나, 사각형, 육각형, 팔각형 등 각형 구조로 형성되는 것이 제조가 용이하고, 공정챔버(50) 및 로드락챔버(60)와 용이하고 밀접하게 연결될 수 있어 바람직하다.
특히 상기 저면부(20)는 반송챔버(10)의 진공압이 형성될 때, 반송챔버(10)의 내부에 작용하는 응력이 집중되지 않게 함으로써 두께 대비 강도가 우수하도록, 적어도 일부가 곡면형상으로 형성된다.
특히 상기 저면부(20)의 곡면형상부분(22)은 원기둥의 옆면 일부형상이고 하측을 향해 볼록한 형상으로 형성되는 것이 바람직하다.
상기 저면부(20)의 곡면형상부분(22)은 저면부(20)의 일부에만 형성될 수 있 다. 이때, 상기 저면부(20)의 곡면형상부분(22)은 반송챔버(10)의 내부에 작용하는 진공압을 최대한 분산시킬 수 있도록, 적어도 저면부(20)의 중앙부에 형성되는 것이 바람직하다. 상기와 같은 목적을 위해, 상기 저면부(20)가 전반적으로 곡면형상으로 형성되는 것이 바람직하다.
한편, 상기 저면부(20)의 곡면형상부분(22)은 본 실시예에 한정되지 않고 반송챔버(10)의 크기, 진공압 등의 설계 조건 등에 따라 다양하게 구성될 수 있다.
또한 상기 저면부(20)의 곡면형상부분(22)은 반송챔버(10)의 내부에 작용하는 진공압을 최대한 분산시킬 수 있도록, 반경이 일정한 원의 일부 형상처럼 하나의 곡률로 형성될 수 있다. 이때 상기 저면부(20)의 곡면형상부분(22)에 적용되는 곡률은 특정수치로 한정되지 않고 설계조건 등에 따라 결정될 수 있다. 물론, 상기 저면부(20)의 곡면형상부분(22)은 본 실시예에 한정되지 않고 설계 조건 등에 따라서 둘 이상의 곡률로 형성될 수 있다.
상기 저면부(20)의 곡면형상부분(22)에는 상기 반송로봇(4)이 용이하게 설치될 수 있도록, 반송로봇(4)을 지지하는 로봇 지지부(5)가 설치될 수 있다. 이때 상기 저면부(20)의 곡면형상부분(22)에는 로봇 지지부(5)와 대응되는 부분에 반송로봇(4) 구동부의 설치를 위해 로봇용 개구부(20A)가 형성될 수 있다. 상기 저면부(20)의 로봇용 개구부(20A) 가장자리에는 누설 방지 및 로봇 지지부(5)의 설치 용이성 등을 위해, 저면부(20)의 로봇용 개구부(20A)를 둘러싸고 상기 로봇 지지부(5)가 밀착 결합되는 보스(20B)(boss)가 돌출 형성될 수 있다.
한편, 상기 저면부(20)는 전체가 곡면형상으로 형성될 수 있지만, 이보다는 일부는 곡면형상으로 형성되고 그 나머지는 수평면과 평행하고 편평한 평면형상으로 형성되는 것이, 실질적으로 용이하게 제조될 수 있고, 상기 측면부(30)와 용이하게 결합될 수 있다는 점에서 더 바람직하다.
이때, 상기 저면부(20)의 평면형상부분(24)은 본 실시예와 같이 측면부(30)와 용이하게 결합되거나, 반송로봇(4)을 용이하게 지지하거나(도 4 참조), 이외 목적을 위해 저면부(20)의 곡면형상부분(22)의 상측과 연결되는 것이 바람직하다.
이와 아울러, 상기 저면부(20)의 외측면에는 두께 대비 강도가 향상될 수 있도록, 저면부(20)의 곡면형상부분(22)과 대응되는 부분에 복수 개의 보강리브(20C)들이 돌출 형성될 수 있다. 상기 복수 개의 보강리브(20C)들은 저면부(20)를 보강할 수 있다면 어떠한 형상으로 형성되든 무방하다.
상기한 바와 같은 저면부(20)는, 일체형으로 형성될 수도 있지만, 상기 저면부(20)의 제조 및 운송이 용이하도록 복수 개로 분할 형성될 수 있다. 이때 상기 저면부(20)는 제조 용이성 등을 위해 곡면형상부분(22)을 기준으로 분할되는 것이 더 바람직하다. 즉 상기 저면부(20)는 곡면형상이 형성된 제1저면부재, 즉 상기 곡면형상부분(22)과, 상기 제1저면부재(20)와 결합되는 적어도 하나의 제2저면부재, 즉 상기 평면형상부분(24)으로 분할 형성될 수 있다. 여기서, 상기 곡면형상부분(22)은 평면형상부분(24)과의 결합이 용이하고 누설이 방지될 수 있도록, 상기 평면형상부분(24)의 저면에 밀착 결합되는 플랜지(24A)가 형성될 수 있다.
상기한 저면부(20)의 곡면형상부분(22) 및 평면형상부분(24)은 용접 등의 결합방법에 의해 서로 견고하게 결합되는 것이 바람직하다.
도 4a는 돔형구조를 가지는 종래의 반송챔버의 저면부의 저면도이며, 도 4b는 본 발명에 따른 반송챔버의 저면도이다.
한편 종래의 반송챔버의 일례로서, 종래의 반송챔버는 저면부의 두께를 줄이기 위하여 저면부가 돔형구조를 가지도록 구성될 수 있는데 이러한 돔형구조를 가지는 종래의 반송챔버에 비하여 본 발명은 다음과 같은 이점이 있다.
먼저 돔형구조를 가지는 종래의 반송챔버의 경우 돔형구조를 형성하는데 제조상 곤란함이 있으나, 원기둥의 옆면구조를 가지는 본 발명은 돔형구조에 비하여 제조가 용이한 이점이 있다.
한편 돔형구조를 가지는 종래의 반송챔버를 보면 저면부의 곡면형상부분이 돔의 일부 형상인 경우로서, 도 4a의 'A'로 지시된 영역만 곡면형상으로 형성할 수 있을 뿐이며, 'B'로 지시된 저면부의 모서리 영역은 곡면형상으로 형성될 수 없다.
이에 대하여 본 발명은 도 4b에 도시된 바와 같이, 저면부의 곡면형상부분이 원기둥의 옆면 일부 형상으로 형성됨으로써, 상기 측면부가 각형 구조일지라도 도 4b의 'C, D, E'로 지시된 바와 같이 상기 저면부의 전 영역이 곡면형상으로 형성될 수 있다. 이 결과 상기 저면부의 두께를 전반적으로 최소화할 수 있다.
이하, 도 5 및 도 6를 참조하여 본 발명의 제2실시예에 따른 진공처리시스템의 반송챔버에 관하여 상세히 설명한다. 설명함에 앞서 본 발명의 제2실시예는 반송챔버의 저면부 형상을 제외하고는 상술한 본 발명의 제1실시예와 동일하여 중복 설명을 생략하므로 상술한 본 발명의 제1실시예를 참조한다.
도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 진공처리시스템의 반송챔버의 평단면도 이고, 도 6는 도 5의 B-B선에 따른 단면도이다.
본 발명의 제2실시예에 따른 반송챔버(10)의 저면부(120)는 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 곡면형상부분(122)을 복수 개 가진다.
상기 복수 개의 곡면형상부분(122)은 반송챔버(10)의 크기, 진공압 등의 설계 조건 등에 따라, 저면부(120)의 중앙에 한정되어 위치되지 않으며, 본 실시예와 같이 서로 평행하거나 적어도 일부가 교차(예를 들면 '+'자 형태)되거나 이외 다양한 형태로 구성될 수 있다.
상기 반송챔버(10)의 저면부(120)는 복수 개의 곡면형상부분(122)이 서로 평행하게 형성되는 경우, 복수 개의 곡면형상부분(122) 사이에 형성되는 적어도 하나의 평면형상부분(124)을 더 포함할 수 있다.
이때, 상기 복수 개의 곡면형상부분(122)과 적어도 하나의 평면형상부분(124)은, 평면형상부분(124)에 의해 반송로봇(4)을 지지함으로써, 본 발명의 제1실시예에서 상술한 로봇 지지부가 필요하지 않도록 구성될 수 있다.
이때, 상기 저면부(120)에 형성되는 반송로봇(4)의 구동부의 설치를 위한 로봇용 개구부(120A)는, 본 실시예와 같이 반송로봇(4)의 2개의 평면형상부분(124)에 걸쳐져 지지된 경우, 2개의 평면형상부분(124) 사이에 위치된 곡면형상부분(122)에 형성되는 것이 바람직하다. 물론, 최적 설계를 위해 상기 로봇용 개구부(120A)는 이외 곡면형상부분(122)에 형성되는 것도 가능하고, 상기 평면형상부분(124)에 형성되는 것도 가능하다.
이상은 본 발명에 의해 구현될 수 있는 바람직한 실시예의 일부에 관하여 설명한 것에 불과하므로, 주지된 바와 같이 본 발명의 범위는 위의 실시예에 한정되어 해석되어서는 안 될 것이며, 위에서 설명된 본 발명의 기술적 사상과 그 근본을 함께 하는 기술적 사상은 모두 본 발명의 범위에 포함된다고 할 것이다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 진공처리시스템의 반송챔버의 평단면도이다.
도 2는 도 1의 A-A선에 따른 단면도이다.
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 진공처리시스템의 반송챔버의 저면부의 사시도이다.
도 4의 (a)는 돔형구조를 가지는 종래의 반송챔버의 저면부의 저면도이며, 도 4의 (b)는 본 발명에 따른 반송챔버의 저면도이다.
도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 진공처리시스템의 반송챔버의 평단면도이다.
도 6은 도 2와 대응되는 도면으로서, 본 발명의 제2실시예에 따른 진공처리시스템의 반송챔버의 측단면도이다.
<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>
2; 기판 4; 반송로봇
5; 로봇 지지부 6; 반송로봇 구동계
10; 반송챔버 12; 게이트
20; 저면부 20C; 보강리브
22; 곡면형상부분 24; 평면형상부분
30; 측면부 40; 상면부

Claims (10)

  1. 저면부의 적어도 일부가 원기둥의 옆면 일부인 곡면형상으로 형성되고, 기판을 반송하는 반송로봇이 설치되는 것을 특징으로 하는 진공처리시스템의 반송챔버.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 저면부의 일부는 상기 곡면형상으로 형성되고, 그 나머지는 평면형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 진공처리시스템의 반송챔버.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 저면부의 평면형상부분은 상기 저면부의 곡면형상부분의 상측과 연결되는 것을 특징으로 하는 진공처리시스템의 반송챔버.
  4. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 저면부의 곡면형상은 하나 이상의 곡률로 형성되는 것을 특징으로 하는 진공처리시스템의 반송챔버.
  5. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 저면부의 곡면형상부분은 복수 개이고, 서로 평행한 것을 특징으로 하는 진공처리시스템의 반송챔버.
  6. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 저면부의 곡면형상부분은 복수 개이고, 적어도 일부가 서로 교차되는 것을 특징으로 하는 진공처리시스템의 반송챔버.
  7. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 반송로봇은 상기 저면부의 곡면형상부분에 설치되는 것을 특징으로 하는 진공처리시스템의 반송챔버.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 저면부의 곡면형상부분에는 상기 반송로봇을 지지하는 로봇 지지부가 설치되는 것을 특징으로 하는 진공처리시스템의 반송챔버.
  9. 청구항 2 또는 청구항 3에 있어서,
    상기 반송로봇은 상기 저면부의 평면형상부분에 의해 지지되도록 설치되는 것을 특징으로 하는 진공처리시스템의 반송챔버.
  10. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 저면부의 외측면에는 상기 저면부의 곡면형상부분과 대응되는 부분에 복수 개의 보강리브들이 돌출 형성되는 것을 특징으로 하는 진공처리시스템의 반송 챔버.
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