KR20110037703A - 높이 조절 장치 - Google Patents

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Abstract

높이 조절 장치는 지지판, 승강 기구 및 이송 기구를 포함한다. 지지판은 플라즈마를 이용하여 기판을 처리하는 처리 장치에서 기판이 놓여지는 서셉터의 하부를 지지한다. 승강 기구는 지지판의 하부에 배치되며, 승강판을 통해 지지판을 수직 방향으로 승강시켜 서셉터의 높이를 조절한다. 이송 기구는 지지판과 승강판 사이에 인접하게 배치되고, 적어도 하나의 블록이 체결된 수평 로드를 가지며, 서셉터의 높이를 미세 조절하기 위하여 수평 로드를 블록이 지지판과 승강판 사이에 위치하도록 이동시킬 수 있다. 따라서, 서셉터의 높이를 자동적으로 미세 조정할 수 있다.

Description

높이 조절 장치{APPARATUS FOR CONTROLLING HEIGHT}
본 발명은 높이 조절 장치에 관한 것으로써, 보다 상세하게는 디스플레이 소자 또는 태양전지 소자 등을 제조하는데 사용되는 기판을 처리하기 위하여 상기 기판이 놓여지는 서셉터의 높이를 조절하는 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 디스플레이 소자 또는 태양전지 소자는 유리 재질의 기판을 대상으로 증착 공정, 사진 공정, 식각 공정, 세정 공정 등의 단위 공정들을 반복적으로 수행하여 제조된다.
상기와 같은 공정들 중 증착 공정 및 식각 공정은 일 예로, 반응 가스가 주입되는 반응 챔버 내에서 플라즈마를 발생시켜 진행될 수 있다. 이때, 상기 기판은 상기 반응 챔버의 내부에 배치된 서셉터에 놓여진다.
상기 서셉터는 상기 반응 챔버의 하부에 배치된 승강 기구를 통해 그 높이가 조절된다. 구체적으로, 상기 승강 기구는 승강판을 통해 상기 서셉터의 하부를 지지하는 지지판을 승강시켜 상기 서셉터의 높이를 조절한다.
한편, 상기 서셉터의 상부에는 상기 기판의 균일한 처리를 위하여 상기 반응 가스가 상기 기판에 균일하게 제공되도록 샤워 헤드가 배치된다. 이에, 상기 서셉 터와 상기 샤워 헤드 사이의 간격은 상기 기판을 균일하게 처리함에 있어서 매우 중요한 요소로 작용할 수 있다.
하지만, 상기 승강 기구가 상기 샤워 헤드와 상기 서셉터 사이의 간격을 미세 조절하기에는 상기 서셉터의 무게와 사이즈로 인해 무리가 있어 보이므로, 실질적인 미세 조절은 어려울 수 있다.
이에, 상기 지지판과 상기 승강판 사이에 미세 조절할 수 있는 블록을 배치시킬 수도 있으나, 이 또한 작업자가 직접 수행해야 하므로, 그다지 쉽지는 않다.
본 발명의 목적은 플라즈마를 이용하여 기판을 처리하는 처리 장치에서 상기 기판이 놓여지는 서셉터의 높이를 자동적으로 미세 조절할 수 있는 높이 조절 장치를 제공하는 것이다.
상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 일 특징에 따른 높이 조절 장치는 지지판, 승강 기구 및 이송 기구를 포함한다.
상기 지지판은 플라즈마를 이용하여 기판을 처리하는 처리 장치에서 상기 기판이 놓여지는 서셉터의 하부를 지지한다. 상기 승강 기구는 상기 지지판의 하부에 배치되며, 승강판을 통해 상기 지지판을 수직 방향으로 승강시켜 상기 서셉터의 높이를 조절한다.
상기 이송 기구는 상기 지지판과 상기 승강판 사이에 인접하게 배치되고, 적어도 하나의 블록이 체결된 수평 로드를 가지며, 상기 서셉터의 높이를 미세 조절하기 위하여 상기 수평 로드를 상기 블록이 상기 지지판과 상기 승강판 사이에 위치하도록 이동시킬 수 있다.
여기서, 상기 수평 로드에는 다수의 블록들이 계단 형태로 체결될 수 있다.
이러한 높이 조절 장치에 따르면, 서셉터를 미세 조절하기 위한 적어도 하나의 블록을 이송 기구를 이용하여 지지판과 승강판 사이에 위치시킴으로써, 상기 서 셉터의 미세 조절을 자동적으로 수행할 수 있다.
이로써, 상기 서셉터의 높이를 미세 조절하는 작업을 효율적으로 진행할 수 있을 뿐만 아니라, 작업자가 상기 블록을 직접 위치시킬 때 발생될 수 있는 상해를 방지할 수 있다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 높이 조절 장치에 대해 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르 게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
한편, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 높이 조절 장치를 개략적으로 나타낸 구성도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 높이 조절 장치(10)는 지지판(20), 승강 기구(30) 및 적어도 하나의 이송 기구(40)를 포함한다.
상기 지지판(20)은 플라즈마를 이용하여 기판(G)을 처리하는 처리 장치(100)에서 상기 기판(G)이 놓여지는 서셉터(500)의 하부를 지지한다. 여기서, 상기 기판(G)은 디스플레이 소자 또는 태양전지 소자를 제조하는 사용되는 유리판일 수 있다.
이에, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 상기 처리 장치(100)에 대하여 간단하게 언급하면, 상기 처리 장치(100)는 반응 챔버(200), 가스 주입부(300), RF 전극(400), 서셉터(500) 및 샤워 헤드(600)를 포함한다.
상기 반응 챔버(200)는 상기 기판(G)을 처리하기 위한 공간을 제공한다. 상기 가스 주입부(300)는 상기 반응 챔버(200)의 상부에 설치되어 반응 가스(RG)를 상기 반응 챔버(200) 내에 주입한다.
상기 RF 전극(400)은 상기 반응 챔버(200) 내에서 상측에 배치된다. 상기 RF 전극(400)에는 외부로부터 고주파 전원(RF)이 인가되어 반응 가스(RG)로부터 플라즈마를 발생시킨다.
상기 서셉터(500)는 상기 반응 챔버(200) 내에서 하측에 상기 RF 전극(400)과 마주보면서 배치된다. 여기서, 상기 서셉터(500)에는 플라즈마와 반응 가스(RG)로부터 기판(G)이 원활하게 처리되도록 히터(510)가 내장될 수 있다.
상기 샤워 헤드(600)는 상기 RF 전극(400)과 상기 서셉터(500) 사이에 배치된다. 상기 샤워 헤드(600)는 상기 반응 가스(RG)가 상기 기판(G)에 균일하게 제공되도록 다수의 분사홀(610)들을 갖는다. 이로써, 상기 기판(G)은 상기 샤워 헤드(600)에 의해서 균일하게 처리된다. 이때, 상기 서셉터(500)와 상기 샤워 헤드(600) 사이의 간격은 상기 기판(G)이 균일하게 처리되는데 있어서 중요한 요소로 작용할 수 있다.
상기 승강 기구(30)는 상기 지지판(20)의 하부에 배치된다. 상기 승강 기구(30)는 승강부(32) 및 승강판(34)을 포함한다. 상기 승강부(32)는 수직 방향으로 직선 구동력을 제공한다. 상기 승강부(32)는 일 예로, 실린더(cylinder)로 이루어질 수 있다.
상기 승강판(34) 상기 승강부(32)의 상부에 결합된다. 상기 승강판(34) 대략 상기 지지판(20)과 유사한 면적을 갖는다. 이로써, 상기 승강 기구(30)는 상기 승강판(34)을 통해 상기 지지판(20)을 수직 방향으로 승강시켜 상기 서셉터(500)의 높이를 조절한다.
이때, 상기 승강 기구(30)는 설정된 스트로크만을 승강하도록 구성된다. 즉, 상기 승강 기구(30)는 상기의 설정된 범위에서 추가적인 미세 조절하기에는 상기 서셉터(500)의 무게 및 크기로 인해 무리가 있다.
상기 이송 기구(40)는 상기 지지판(20)과 상기 승강판(34) 사이와 인접하게 배치된다. 상기 이송 기구(40)는 이송부(42) 및 수평 로드(44)를 포함한다. 상기 이송부(42)는 외부 구조물에 고정된 상태에서 수평 방향으로 직선 구동력을 제공한다.
상기 이송부(42)는 일 예로, 실린더(cylinder)로 이루어질 수 있지만, 정밀 제어를 위하여 서보 모터(servo motor)를 포함하여 회전 구동력을 직선 구동력으로 전환하는 구조를 가질 수 있다.
상기 수평 로드(44)는 상기 이송부(42)와 연결되어 실질적으로 수평 방향으로 이동한다. 구체적으로, 상기 수평 로드(44)는 상기 이송부(42)와 반대되는 단부가 상기 지지판(20)과 상기 승강판(34)의 사이로 진입 가능하도록 상기 이송부(42)에 연결된다.
상기 수평 로드(44)의 단부에는 상기 서셉터(500)를 미세 조절하기 위한 세 개의 서로 두께가 다른 제1, 제2 및 제3 블록(46, 47, 48)들이 계단 형태로 순차적으로 체결된다. 예를 들어, 상기 제1, 제2 및 제3 블록(46, 47, 48)들 각각은 약 15㎜, 12㎜, 10㎜ 두께를 가질 수 있다.
이하, 상기 수평 로드(44)의 이동을 통해 상기 서셉터(500)의 높이를 미세 조절하는 상태를 도 2a 및 도 2b를 추가적으로 참조하여 상세하게 설명하고자 한다.
도 2a 및 도 2b는 도 1에 도시된 높이 조절 장치를 통해서 서셉터의 높이를 미세 조절하는 상태를 나타낸 도면들이다.
도 2a를 참조하면, 상기 이송부(42)는 상기 제1 블록(46)이 상기 지지판(20)과 상기 승강판(34) 사이에 위치하도록 상기 수평 로드(44)를 이동시킨다.
이러면, 상기 서셉터(500)는 상기 제1 블록(46)의 두께인 약 15㎜만큼 상기 샤워 헤드(600)와의 간격이 미세 조절될 수 있다. 이때, 상기 지지판(20)과 상기 승강판(34)은 서로의 안정적인 지지를 위해 상기 제1 블록(46)을 그 사이의 적어도 네 개의 지점에 위치시킬 수 있다.
즉, 상기 수평 로드(44)와 상기 이송부(42)로 구성된 이송 기구(40)가 적어도 네 개 필요할 수 있다. 그러나, 상기 수평 로드(44)를 이동시키는데 그다지 큰 힘이 필요하지 않으므로, 하나의 이송부(42)에 두 개의 수평 로드(44)들을 연결할 수 있다. 즉, 상기 이송부(42)는 실질적으로 두 개로 구성될 수 있다.
이에 따라, 상기 서셉터(500)의 미세 조절을 위하여 상기 이송부(42)를 소형 의 서보 모터 두 개만으로 구성할 수 있음에 따라, 작업성을 비교한 원가 절감 측면에서 어느 정도의 효과를 기대할 수 있다.
한편, 상기에서와 같은 상황에서 작업자가 작업을 진행하고 있을 때, 상기 승강 기구(30)가 구동되어도 상기 서셉터(500)는 상기 제1 블록(46)에 의하여 그대로 지지되고 있으므로, 상기 서셉터(500)에 의한 작업자의 상해를 방지할 수 있다.
도 2b를 참조하면, 상기 제1 블록(46)이 상기 지지판(20)과 상기 승강판(34) 사이에 위치한 상태에서 상기 이송부(42)는 상기 제2 블록(47)이 상기 제1 블록(46)을 대신하여 위치하도록 상기 수평 로드(44)를 이동시킨다.
구체적으로, 상기 제2 블록(47)이 상기 수평 로드(44)의 단부로부터 상기 제1 블록(46)보다 멀게 위치하므로, 상기 이송부(42)는 상기 수평 로드(44)를 상기 지지판(20)과 상기 승강판(34)의 사이로부터 멀어지는 방향으로 이동시킬 수 있다. 이러면, 상기 서셉터(500)는 상기 제2 블록(47)의 두께인 약 12㎜만큼 상기 샤워 헤드(600)와의 간격이 미세 조절될 수 있다.
또한, 상기 이송부(42)가 상기 수평 로드(44)를 상기 지지판(20)과 상기 승강판(34)의 사이로부터 멀어지는 방향으로 더 이동시킴으로써, 상기 제3 블록(48)을 상기 제2 블록(47)에 대신하여 상기 지지판(20)과 상기 승강판(34) 사이에 위치시킬 수 있다. 이러면, 상기 서셉터(500)와 상기 샤워 헤드(600)와의 사이 간격을 약 10㎜으로 미세 조절할 수 있다.
본 실시예에서는 상기 수평 로드(44)에 제1, 제2 및 제3 블록(46, 47, 48)들과 같이 세 개만을 제시하였지만, 다양한 두께를 갖는 블록을 그 이상 체결시켜 상 기 서셉터(500)와 상기 샤워 헤드(600)의 사이 간격을 다양하게 조절할 수 있다.
이와 같이, 상기 서셉터(500)를 미세 조절하기 위한 제1, 제2 및 제3 블록(46, 47, 48)들을 상기 이송 기구(40)를 이용하여 상기 지지판(20)과 상기 승강판(34) 사이에 위치시킴으로써, 상기 서셉터(500)의 미세 조절을 자동적으로 수행할 수 있다.
이로써, 상기 서셉터(500)의 높이를 미세 조절하는 작업을 효율적으로 진행할 수 있을 뿐만 아니라, 작업자가 상기 블록을 직접 위치시킬 때 발생될 수 있는 상해를 방지할 수 있다.
앞서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
상술한 본 발명은 서셉터와 샤워 헤드의 사이의 간격을 미세 조절하기 위한 블록을 이송 기구를 통해 자동적으로 위치시킴으로써, 작업성을 향상시킬 수 있는 조절 장치에 이용될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 높이 조절 장치를 개략적으로 나타낸 구성도이다.
도 2a 및 도 2b는 도 1에 도시된 높이 조절 장치를 통해서 서셉터의 높이를 미세 조절하는 상태를 나타낸 도면들이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1 : 기판 10 : 높이 조절 장치
20 : 지지판 30 : 승강 기구
32 : 승강부 34 : 승강판
40 : 이송 기구 42 : 이송부
44 : 수평 로드
제1, 제2 및 제3 블록들 : 46, 47, 48
100 : 기판 처리 장치 200 : 반응 챔버
300 : 가스 주입부 400 : RF 전극
500 : 서셉터 600 : 샤워 헤드

Claims (2)

  1. 플라즈마를 이용하여 기판을 처리하는 처리 장치에서 상기 기판이 놓여지는 서셉터의 하부를 지지하는 지지판;
    상기 지지판의 하부에 배치되며, 승강판을 통해 상기 지지판을 수직 방향으로 승강시켜 상기 서셉터의 높이를 조절하는 승강 기구; 및
    상기 지지판과 상기 승강판 사이에 인접하게 배치되고, 적어도 하나의 블록이 체결된 수평 로드를 가지며, 상기 서셉터의 높이를 미세 조절하기 위하여 상기 수평 로드를 상기 블록이 상기 지지판과 상기 승강판 사이에 위치하도록 이동시키는 이송 기구를 포함하는 높이 조절 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 수평 로드에는 다수의 블록들이 계단 형태로 체결된 것을 특징으로 하는 높이 조절 장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20130070087A (ko) * 2011-12-19 2013-06-27 세메스 주식회사 플라즈마 처리 장치

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