KR20130009563A - 진공처리장치 - Google Patents

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임민돈
문성철
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주식회사 원익아이피에스
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Abstract

진공 챔버 내에서 기판에 대한 각종 처리를 수행하는 진공처리장치에 관한 것이다. 진공처리장치는 진공 챔버와 지지 유닛 및 씰링 부재를 포함한다. 지지 유닛은 진공 챔버의 외부에 진공 챔버와 이격되어 지지되며, 일부가 진공 챔버의 내부로 삽입되어 진공 챔버 내부에 배치되는 기판 또는 패턴 마스크를 지지한다. 씰링 부재는 진공 챔버의 진공 상태를 유지하기 위해 진공 챔버와 지지 유닛 사이에 설치된다.

Description

진공처리장치{Vacuum processing apparatus}
본 발명은 진공 챔버 내에서 기판에 대한 각종 처리를 수행하는 진공처리장치에 관한 것이다.
진공처리장치는 진공 분위기의 진공 챔버 내에서 기판에 대한 증착 또는 식각 등의 각종 공정을 처리하는 장치이다. 진공처리장치의 일 예로, 기판 표면에 소정 패턴의 박막을 증착하는 진공처리장치가 있다. 이러한 진공처리장치는 진공 챔버 내에서 기판과 패턴 마스크를 정렬한 후 기판 표면에 소정 패턴의 박막을 증착한다. 이때, 기판과 패턴 마스크의 정렬 과정은 다음과 같이 이루어질 수 있다. 기판과 패턴 마스크 중 어느 하나를 고정기구에 의해 위치 고정시킨 상태에서, 다른 하나를 얼라이너(aligner)에 의해 위치 이동시킴으로써, 기판과 패턴 마스크를 정렬할 수 있다.
한편, 진공 챔버는 내부 공간이 진공을 유지해야 하므로 진공압이 가해지게 된다. 그런데, 기판과 패턴 마스크를 정렬하기 위한 얼라이너는 진공 챔버에 기계적인 체결로 고정되는 것이 일반적이어서, 진공 챔버의 진공압이 얼라이너에 전달되었다. 이로 인해, 얼라이너에 흔들림이 발생하게 되어, 얼라이너의 정렬 정밀도가 저하되는 문제가 있었다. 또한, 기판 또는 패턴 마스크를 고정하기 위한 고정기구도 진공 챔버에 기계적인 체결로 고정되는 것이 일반적이었다. 이에 따라, 진공 챔버의 진공압이 고정기구로 전달됨으로 인해, 기판 또는 패턴 마스크에 흔들림이 발생되었다. 그 결과, 기판과 패턴 마스크 간의 정렬이 흐트러지는 문제가 있었다.
본 발명의 과제는 진공 챔버 내에서 기판에 대한 각종 공정을 처리하는 중 진공 챔버의 진공 변형에 따른 기판 또는 패턴 마스크의 위치 변동을 방지할 수 있는 진공처리장치를 제공함에 있다.
상기의 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 진공처리장치는, 진공 챔버; 상기 진공 챔버의 외부에 상기 진공 챔버와 이격되어 지지되며, 일부가 상기 진공 챔버의 내부로 삽입되어 상기 진공 챔버 내부에 배치되는 기판 또는 패턴 마스크를 지지하는 지지 유닛; 및 상기 진공 챔버의 진공 상태를 유지하기 위해 상기 진공 챔버와 지지 유닛 사이에 설치되는 씰링 부재;를 포함한다.
본 발명에 따르면, 기판 또는 패턴 마스크를 지지하는 지지 유닛이 진공 챔버와의 사이에 씰링된 상태로 진공 챔버와 분리 공간을 갖고 이격되므로, 진공챔버의 진공압이 지지 유닛에 전달되지 않게 되어, 진공챔버의 진공 변형에 의한 지지 유닛의 흔들림이 차단될 수 있다. 따라서, 지지 유닛에 얼라이너가 포함된 경우 얼라이너의 정렬 정밀도가 저하되는 현상이 방지될 수 있다. 그리고, 지지 유닛에 고정기구가 포함된 경우, 고정기구에 의해 고정되는 기판 또는 패턴 마스크는 정해진 위치를 유지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 진공처리장치에 대한 구성도.
도 2는 도 1에 있어서, 지지 유닛과 진공 챔버 사이에 위치맞춤부가 구비된 예를 도시한 도면.
이하 첨부된 도면을 참조하여, 바람직한 실시예에 따른 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 진공처리장치에 대한 구성도이다.
도 1을 참조하면, 진공처리장치는 진공 챔버(110)와 지지 유닛(120) 및 씰링 부재(126)를 포함한다. 진공 챔버(110)의 내부에서 기판(10)에 대한 증착 또는 식각 등의 각종 공정이 수행될 수 있다. 예컨대, 진공 챔버(110)의 내부에서 기판(10)과 패턴 마스크(20)를 정렬해서 기판(10) 표면에 소정 패턴의 박막을 증착하는 공정이 수행될 수 있다. 이 경우, 진공 챔버(110) 내에는 증착원(101)이 설치된다. 증착원(101)은 기판(10) 표면으로 증착 물질을 공급하여 기판(10) 표면에 박막을 증착할 수 있게 한다. 증착 공정 중, 진공 챔버(110)의 내부는 진공을 유지하게 된다.
지지 유닛(120)은 진공 챔버(110)의 외부에 진공 챔버(110)와 이격되어 지지된다. 지지 유닛(120)은 진공 챔버(110)의 내부로 일부 삽입되어 진공 챔버(110) 내부에 배치되는 기판(10) 또는 패턴 마스크(20)를 지지한다. 씰링 부재(126)는 진공 챔버(110)의 진공 상태를 유지하기 위해 진공 챔버(110)와 지지 유닛(120) 사이에 설치된다.
전술한 바와 같이, 지지 유닛(120)은 진공 챔버(110)와 분리 공간을 갖도록 이격되며, 씰링 부재(126)에 의해 진공 챔버(110)와의 사이가 씰링되어 진공 챔버(110)의 진공을 유지할 수 있다. 이에 따라, 진공 챔버(110)의 내부 공간이 진공을 유지하기 위해 진공압이 가해지더라도, 지지하고 있는 기판(10) 또는 패턴 마스크(20)에 진공 챔버(110)의 진공압이 전달되지 않게 된다. 따라서, 진공 챔버(110)의 진공 변형에 의한 기판(10) 또는 패턴 마스크(20)의 흔들림이 차단되어, 증착 공정 중 기판(10) 또는 패턴 마스크(20)는 정해진 위치를 유지할 수 있다.
한편, 지지 유닛(120)은 지지기구(121)와 지지 프레임(122)을 포함할 수 있다. 지지기구(121)는 진공 챔버(110)의 내부로 일부 삽입되어 진공 챔버(110) 내의 기판(10) 또는 패턴 마스크(20)를 지지하기 위한 것이다. 그리고, 지지 프레임(122)은 진공 챔버(110)의 외부에서 진공 챔버(110)로부터 이격되어 지지기구(121)와 결합된다.
지지기구(121)는 얼라이너(131)를 포함할 수 있다. 얼라이너(131)는 진공 챔버(110) 내의 기판(10) 또는 패턴 마스크(20)를 위치 이동시켜 기판(10)과 패턴 마스크(20)를 정렬한다. 예컨대, 기판(10)이 위치 고정된 상태에서, 얼라이너(131)는 위치 고정된 기판(10)에 대해 패턴 마스크(20)를 위치 이동시켜가며 정렬할 수 있다.
이 경우, 얼라이너(131)는 패턴 마스크(20)를 지지하는 마스크 지지대(132)및, 마스크 지지대(132)를 상하좌우 이동시키거나 회전시킴에 따라 패턴 마스크(20)를 기판(10)에 대해 정렬하는 정렬 구동부(133)를 포함할 수 있다. 다른 예로, 패턴 마스크(20)가 위치 고정된 상태에서, 얼라이너(131)는 위치 고정된 패턴 마스크(20)에 대해 기판(10)을 위치 이동시켜가며 정렬하는 것도 가능하다.
씰링 부재(126)는 벨로우즈(bellows)로 이루어져 진공 챔버(110)와 지지기구(121)의 얼라이너(131)를 씰링하도록 설치될 수 있다. 예컨대, 얼라이너(131)의 마스크 지지대(132)가 진공 챔버(110)를 관통하여 설치될 수 있다. 벨로우즈는 마스크 지지대(132)가 진공 챔버(110)를 관통한 부위를 씰링하도록 정렬 구동부(133)와 진공 챔버(110) 사이에서 마스크 지지대(132) 둘레를 감싸도록 설치될 수 있다. 벨로우즈는 진공 챔버(110)의 진공압이 얼라이너로 전달되지 않도록 충격흡수 가능하고 신축 가능한 구조로 이루어진다.
상기와 같이, 얼라이너(131)가 진공 챔버(110)의 진공을 유지하도록 진공 챔버(110)에 설치된 상태에서, 지지 프레임(122)이 진공 챔버(110)의 외부에서 진공 챔버(110)로부터 공간 이격되어 얼라이너(131)를 지지하므로, 진공 챔버(110)의 진공압이 얼라이너(131)에 전달되지 않게 된다. 따라서, 진공 챔버(110)의 진공 변형에 의한 얼라이너(131)의 흔들림이 차단되어, 얼라이너(131)의 정렬 정밀도가 저하되는 현상이 방지될 수 있다. 얼라이너(131)는 진공 챔버(110)에 설치 용이하도록 지지 프레임(122)에 분리 가능하도록 결합될 수 있다.
지지기구(121)는 진공 챔버(110) 내의 기판(10) 또는 패턴 마스크(20)를 위치 고정하는 고정기구(136)를 포함할 수 있다. 예컨대, 고정기구(136)는 기판(10)을 위치 고정시킬 수 있다. 이 경우, 고정기구(136)는 기판 지지판 (137), 및 기판 지지판(137)으로부터 진공 챔버(110)를 관통하여 지지 프레임(122) 쪽에 연결되는 기판 지지대(138)를 포함할 수 있다. 다른 예로, 고정기구(136)는 패턴 마스크(20)를 위치 고정하는 것도 가능하다.
진공 챔버(110)와 고정기구(136) 사이는 벨로우즈로 이루어진 씰링 부재(126)에 의해 씰링될 수 있다. 예컨대, 벨로우즈는 고정기구(136)의 기판 지지대(138)가 진공 챔버(110)를 관통한 부위를 씰링하도록 지지 프레임(122) 쪽과 진공 챔버(110) 사이에서 기판 지지대(138) 둘레를 감싸도록 설치될 수 있다. 벨로우즈는 진공 챔버(110)의 진공압이 고정기구(136)로 전달되지 않도록 충격흡수 가능하고 신축 가능한 구조로 이루어진다.
상기와 같이, 고정기구(136)가 진공 챔버(110)의 진공을 유지하도록 진공 챔버(110)에 설치된 상태에서, 지지 프레임(122)이 진공 챔버(110)의 외부에서 진공 챔버(110)로부터 공간 이격되어 고정기구(136)를 지지하므로, 진공 챔버(110)의 진공압이 고정기구(136)에 전달되지 않게 된다. 따라서, 진공 챔버(110)의 진공 변형에 의한 고정기구(136)의 흔들림이 차단되어, 증착 공정 중 기판(10)은 정해진 위치를 유지할 수 있다. 고정기구(136)는 진공 챔버(110)에 설치 용이하도록 지지 프레임(122)에 분리 가능하도록 결합될 수 있다.
지지기구(121)는 진공 챔버(110) 내의 기판(10) 또는 패턴 마스크(20)를 수직으로 세워서 지지하도록 설치될 수 있다. 이 경우, 지지기구(121)는 진공 챔버(110)의 측벽을 통해 일부 삽입되어 설치되며, 지지 프레임(122)은 지지기구(121)의 하측을 받치도록 설치된다. 다른 예로, 지지기구(121)는 진공 챔버(110) 내의 기판(10) 또는 패턴 마스크(20)를 수평으로 눕혀서 지지하도록 설치될 수 있다. 이 경우, 지지기구(121)는 진공 챔버(110)의 상부 벽을 통해 일부 삽입되어 설치되며, 증착원(101)은 진공 챔버(110) 내에서 기판(10)과 패턴 마스크(20)의 하측에 배치된다. 그리고, 지지 프레임(122)은 지지기구(121)의 하측을 받치도록 설치된다.
지지 유닛(120)은 가이드부(140)에 의해 진공 챔버(110)에 대해 근접 또는 이격되는 방향으로 슬라이드 이동하도록 안내될 수 있다. 예컨대, 가이드부(140)는 적어도 한 쌍의 가이드 레일들을 포함하며, 가이드 레일들이 지지 프레임(122)의 하부에 설치된다. 지지 프레임(122)이 가이드 레일들을 따라 진공 챔버(110)를 향해 전후 이동함으로써, 지지 유닛(120) 전체가 진공 챔버(110)에 대해 근접 또는 이격될 수 있다.
지지 프레임(122)이 진공 챔버(110)를 향해 전후 이동 가능하게 되면, 지지기구(121)의 설치가 용이해질 수 있다. 또한, 지지기구(121)와 증착원(101)의 간격이 조정될 필요가 있을 때, 지지 프레임(122)의 이동에 의해 조정될 수 있다. 도시하고 있지는 않지만, 지지 유닛(120)은 리니어 액추에이터에 의해 가이드부(140)를 따라 진공 챔버(110)에 대해 근접 또는 이격되도록 구동될 수 있다.
지지 유닛(120)과 진공 챔버(110)의 간격을 유지하기 위해 간격유지수단(146)이 구비될 수 있다. 간격유지수단(146)은 일단부가 지지 유닛(120)에 결합되고 타단부가 진공 챔버(110)와 맞닿도록 위치됨으로써 지지 유닛(120)과 진공 챔버(110)의 간격을 유지할 수 있다. 다른 예로, 간격유지수단(146)은 일단부가 진공 챔버(110)에 결합되고 타단부가 지지 유닛(120)에 맞닿도록 위치됨으로써 지지 유닛(120)과 진공 챔버(110)의 간격을 유지할 수 있다.
간격유지수단(146)은 진공 챔버(110)의 진공 변형이 가장 작은 부위에 위치됨으로써, 진공 챔버(110)의 진공 변형에 의한 지지 유닛(121)의 영향이 최소화되도록 할 수 있다. 간격유지수단(146)은 지지 유닛(120)과 진공 챔버(110)의 간격을 안정되게 유지하기 위해 복수 개로 마련되어, 진공 챔버(110)의 진공 변형이 가장 작은 부위에 위치될 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 지지 유닛(120)과 진공 챔버(110)는 위치맞춤부(150)에 의해 위치맞춤될 수 있다. 위치맞춤부(150)는 위치맞춤 핀(151)과 삽입 홀(152)을 포함할 수 있다. 위치맞춤 핀(151)은 지지 유닛(120)에 형성되고, 진공 챔버(110)에는 위치맞춤 핀(151)이 삽입될 수 있는 삽입 홀(152)이 형성될 수 있다. 위치맞춤 핀(151)이 진공 챔버(110)에 형성되고 삽입 홀(152)이 지지 유닛에 형성되는 것도 가능하다.
진공 챔버(110)의 진공 변형이 위치맞춤 핀(151)을 통해 지지 유닛(120)에 전달되지 않도록 삽입 홀(152)은 위치맞춤 핀(151)이 삽입된 상태에서 유격을 가질 수 있다. 또한, 위치맞춤 핀(151)은 진공 챔버(110)의 진공 변형이 가장 작은 부위들에 위치될 수 있다. 따라서, 진공 챔버(110)의 진공 변형에 의한 지지기구(121)의 영향이 최소화될 수 있다.
본 발명은 첨부된 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구 범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.
10..기판 20..패턴 마스크
110..진공 챔버 120..지지 유닛
121..지지기구 122..지지 프레임
126..씰링 부재 131..얼라이너
136..고정기구 140..가이드부
146..간격조절수단 150..위치맞춤부

Claims (10)

  1. 진공 챔버;
    상기 진공 챔버의 외부에 상기 진공 챔버와 이격되어 지지되며, 일부가 상기 진공 챔버의 내부로 삽입되어 상기 진공 챔버 내부에 배치되는 기판 또는 패턴 마스크를 지지하는 지지 유닛; 및
    상기 진공 챔버의 진공 상태를 유지하기 위해 상기 진공 챔버와 지지 유닛 사이에 설치되는 씰링 부재;
    를 포함하는 진공처리장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 지지 유닛은,
    상기 진공 챔버의 내부로 일부 삽입되어 상기 진공 챔버 내부의 기판 또는 패턴 마스크를 지지하는 지지기구와,
    상기 진공 챔버의 외부에서 상기 진공 챔버로부터 이격되어 상기 지지기구와 결합되는 지지 프레임을 포함하는 것을 특징으로 하는 진공처리장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 지지 프레임은 상기 진공 챔버와 이격되어 설치되는 것을 특징으로 하는 진공처리장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 지지기구는,
    상기 진공 챔버 내의 기판 또는 패턴 마스크를 위치 이동시켜 기판과 패턴 마스크를 정렬하는 얼라이너를 포함하는 것을 특징으로 하는 진공처리장치.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 지지기구는,
    상기 진공 챔버 내의 기판 또는 패턴 마스크를 위치 고정하는 고정기구를 포함하는 것을 특징으로 하는 진공처리장치.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 지지기구는 상기 진공 챔버 내의 기판 또는 패턴 마스크를 수직으로 세워서 지지하거나 수평으로 눕혀서 지지하도록 설치되며,
    상기 지지 프레임은 상기 지지기구의 하측을 받치도록 설치된 것을 특징으로 하는 진공처리장치.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 씰링 부재는 벨로우즈(bellows)로 이루어져 상기 진공 챔버와 지지 유닛 사이를 씰링하도록 설치된 것을 특징으로 하는 진공처리장치.
  8. 제1항 내지 제6항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 지지 유닛이 상기 진공 챔버에 대해 근접 또는 이격되는 방향으로 슬라이드 이동하도록 상기 지지 유닛의 슬라이드 이동을 안내하는 가이드부를 포함하는 것을 특징으로 하는 진공처리장치.
  9. 제1항 내지 제6항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 지지 유닛과 진공 챔버 간의 위치맞춤을 위한 위치맞춤부를 포함하는 것을 특징으로 하는 진공처리장치.
  10. 제1항 내지 제6항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 지지 유닛과 진공 챔버와의 간격을 유지하기 위한 것으로, 적어도 상기 지지 유닛과 상기 진공 챔버 중의 어느 하나에 일 단부가 결합되어 있는 간격유지수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 진공처리장치.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109075114A (zh) * 2017-03-17 2018-12-21 应用材料公司 用于真空处理基板的设备、用于真空处理基板的系统和用于在真空腔室中传送基板载体和掩模载体的方法

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CN109075114A (zh) * 2017-03-17 2018-12-21 应用材料公司 用于真空处理基板的设备、用于真空处理基板的系统和用于在真空腔室中传送基板载体和掩模载体的方法

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