KR20180065221A - 셔터유닛 및 이를 구비하는 기판 처리장치 - Google Patents

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KR20180065221A
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문현철
서정협
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주식회사 케이씨텍
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Abstract

기판이 출입되는 출입구를 선택적으로 밀폐하는 셔터유닛과 이를 구비한 반도체 기판 처리장치가 제공된다. 기판이 출입되는 출입구를 구비한 반도체 기판 처리장치의 공정챔버 하우징에 구비된 셔터유닛은, 하우징의 출입구를 선택적으로 개폐하는 도어파트와, 도어파트를 경사진 방향으로 구동시켜 출입구를 개폐하는 구동파트 및 도어파트와 구동파트를 연결하는 연결파트를 포함하고, 도어파트의 자세는 구동파트에 의한 구동 중에도 변함없이 하우징과 평행하게 유지된다.

Description

셔터유닛 및 이를 구비하는 기판 처리장치{SUTTER UNIT and SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS HAVING THE SAME}
본 발명은 반도체 장비의 기판 처리장치의 공정챔버와 이송유닛 사이에 형성된 출입구를 개폐하는 셔터유닛 및 이를 구비하는 기판 처리장치에 관한 것이다.
일반적으로 반도체 제조공정에서는 절연막 및 금속물질의 증착(Deposition), 식각(Etching), 감광제(Photoresist)의 도포(Coating), 현상(Develop), 애셔(Asher)나, 파티클 등의 불순물 제거 및 세정(Cleaning) 등이 수회 반복되어 미세한 패터닝(Patterning)의 배열을 만들어 나가게 된다. 이렇게 반도체장치로 형성되기까지 기판은 각 공정을 수행하는 제조설비로 이송될 뿐 아니라 각 공정을 수행하는 제조설비 내에서도 카세트와 공정을 수행하는 각 위치로 이송되는 과정을 거치게 된다. 이때, 반도체를 구성하는 기판의 표면에는 반복적인 공정에 의해 각종 공정에 의해 각종 파티클, 금속 불순물 및/또는 유기물 등과 같은 오염물질들이 잔존하게 된다. 기판 상에 잔존하는 오염물질은 제조되는 반도체의 신뢰성을 저하시키므로, 이를 개선하기 위해 기판 처리장치에는 공정챔버가 채용된다.
또한, 반도체장치 제조설비 내에서 기판의 이송에 관계하여 이웃하는 공정챔버 상호간에는 각각 독립된 분위기가 요구되며, 이러한 요구에 따라 기판처리 장치의 공정챔버 사이의 출입구 상에는 그 개폐를 위한 셔터유닛이 설치된다.
그런데, 기존의 기판처리 장치는, 셔터유닛이 하우징에 형성된 출입구를 닫은 상태에서도, 각종 파티클, 금속 불순물 및 유기물 등과 같은 오염물질들이 공정챔버 내로 유입되어 공정 조건의 저해요인으로 작용할 수 있다.
또한, 셔터유닛과 공정챔버의 측벽 사이로 공기의 유입이 발생되어 공정챔버 내의 공압 변화가 커지거나, 이로 인해 공정 조건이 변화되는 문제가 종종 발생하여 공정의 불량을 초래할 수 있다.
또한, 공정과정에서 사용하는 인체에 유해한 화학가스 및 화학약액이 외부로 누출되어 작업자의 안전이 위협받게 되고 공정상에 안전문제를 초래할 수 있다.
따라서, 공정챔버 내의 공압변화를 방지할 수 있는 장치개발이 필요한 실정이다.
본 발명의 목적은 셔터유닛과 공정 챔버의 측벽 사이로 각종 파티클, 금속 불순물 및 유기물 등과 같은 오염물질들의 공정챔버 내로의 유입을 방지할 수 있는 셔터유닛 및 이를 구비하는 기판처리 장치에 관한 것이다.
또한, 공기의 유입을 차단할 수 있는 셔터유닛 및 이를 구비하는 기판처리 장치에 관한 것이다.
또한, 공정과정에서 사용하는 화학가스 및 화학약액이 외부로 누출되는 것을 방지할 수 있는 셔터유닛 및 이를 구비하는 기판처리 장치에 관한 것이다.
본 발명의 실시예들에 따른 셔터유닛에 대해 설명한다.
기판이 출입되는 출입구를 구비한 반도체 기판 처리장치의 공정챔버 하우징에 구비된 셔터유닛에 있어서, 상기 하우징의 출입구를 선택적으로 개폐하는 도어파트와 상기 도어파트를 상기 출입구에 대해서 경사진 방향으로 구동시켜 개폐하는 구동파트 및 상기 도어파트와 상기 구동파트를 연결하는 연결파트를 포함하고, 상기 도어파트의 자세는 상기 구동파트에 의한 구동 중에도 변함없이 유지되는 것을 특징으로 할 수 있다.
일측에 따르면, 상기 도어파트는, 상기 하우징의 출입구를 밀폐하며 상기 공정챔버 내부가 투과되는 투명부재와 상기 투명부재에 결합되는 도어프레임 및 상기 하우징에 밀착되는 상기 투명부재의 밀착면에 삽입되는 밀폐부재를 포함할 수 있다.
일측에 따르면, 상기 투명부재는, 상기 밀폐부재가 삽입되기 위해 밀착면 둘레를 따라 소정 폭과 깊이를 가지고 형성되는 삽입홈을 포함할 수 있다.
일측에 따르면, 상기 도어파트는, 상기 도어프레임과 상기 투명부재가 일체형으로 형성될 수 있다.
일측에 따르면, 상기 구동파트는, 상기 하우징과 결합되는 브라켓과 상기 브라켓 상에 경사면을 구비하도록 상기 브라켓과 결합된 안내레일 및 상기 안내레일의 경사면에 결합되어 상기 연결파트와 연결되는 구동기를 포함할 수 있다.
일측에 따르면, 상기 안내레일은, 단면적이 일측부에서 타측부로 점차 넓게 형성된 상기 경사면을 구비할 수 있다.
일측에 따르면, 상기 브라켓은, 상기 안내레일과 일체형으로 형성될 수 있다.
일측에 따르면, 상기 구동기는, 상기 안내레일의 경사면에 결합된 실린더 및 상기 실린더 내부에서 직선왕복운동이 가능하도록 구비되며, 상기 연결파트와 연결된 슬라이딩 바를 포함할 수 있다.
일측에 따르면, 상기 구동기는, 동력원으로 구비되는 모터와 상기 모터의 축과 결합되는 피니언기어 및 상기 피니언기어와 결합되며 회전운동을 직선운동으로 전환하고, 상기 안내레일을 따라 직선왕복운동이 가능하도록 결합되는 랙기어를 포함할 수 있다.
일측에 따르면, 상기 구동파트는, 상기 안내레일의 경사면과 상기 랙기어를 연결하는 슬라이드 레일을 더 포함할 수 있다.
일측에 따르면, 상기 연결파트는, 상기 구동파트가 경사진 진행방향으로 구동 시 상기 도어파트가 상기 하우징 밀착면과의 평행한 자세를 유지할 수 있도록 측면와 저면이 소정의 각도로 형성될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 기판 처리장치에 대해 설명한다.
기판 처리 공정이 수행되는 공정챔버와 상기 공정챔버에 기판을 이송하는 이송유닛과 상기 기판이 공정챔버 내부로 출입할 수 있도록 개구된 출입구를 구비하는 하우징 및 상기 하우징에 구비되어서 상기 기판의 출입구를 개폐하는 셔터유닛을 포함할 수 있다.
일측에 따르면, 상기 하우징은, 상기 출입구의 밀폐 시 상기 도어파트의 위치를 감지하는 센서를 더 포함하고, 상기 센서는 상기 출입구의 상부에 구비될 수 있다.
일측에 따르면, 상기 하우징은, 상기 도어파트가 상기 출입구를 밀폐하도록 구동될 시 상기 하우징의 출입구에 상기 도어파트를 정렬하는 스토퍼를 더 포함할 수 있다.
일측에 따르면, 상기 스토퍼는, 상기 출입구를 밀폐하는 상기 도어파트의 상면에 밀착하도록 상기 하우징에 결합될 수 있다.
본 발명에 따르면 출입구가 도어파트로 닫혀졌을 시, 공정챔버를 밀폐시킬 수 있어, 각종 파티클, 금속 불순물 및 유기물 등과 같은 오염물질들의 공정챔버 내로의 유입을 방지할 수 있다.
또한, 공기의 유입을 차단할 수 있어 공정챔버 내의 공압변화를 방지할 수 있다.
또한, 공정과정에서 사용하는 인체에 유해한 화학가스 및 화학약액이 외부로 누출되는 것을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예들에 의한 기판 처리장치의 구성을 보여주는 평면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 하우징과 셔터유닛의 결합모습을 보여주는 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 도어프레임의 밀착부의 일측 모서리를 보여주는 분해 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 셔터유닛의 개폐동작 시 밀폐부재의 밀착모습을 보여주는 측단면도이다.
도 5a 및 도 5b는 일 실시예에 의한 셔터유닛의 구동으로 도어파트가 개폐되는 모습을 보여주는 측면도이다.
도 6는 본 발명의 다른 실시예에 의한 하우징과 셔터유닛의 결합모습을 보여주는 사시도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 의한 구동파트의 평단면도이다.
이하, 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다.
각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면 상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의 해야 한다. 또한, 실시예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속" 된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예들에 의한 기판 처리장치(10)의 구성을 보여주는 평면도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 반도체의 기판 처리장치(10)는 공정챔버(100), 이송유닛(300), 하우징(110), 셔터유닛(200)으로 구성된다.
공정챔버(100)는 하우징(110)으로 둘러싸여 기판(W)을 처리하는 공정이 이루어지는 공간이다. 공정챔버(100)에는 기판(W)에서 파티클 등의 불순물 제거 및 세정 등의 작업을 처리하는 복수의 구획챔버(130, 150, 170)들이 포함될 수 있다.
본 발명의 실시예들에서는 복수의 구획챔버(130, 150, 170)가 제 1 구획챔버(130)와 제 2 구획챔버(150) 및 제 3 구획챔버(170)으로 나누어져 있다. 제 1 구획챔버(130)에는 세정유닛(131)이 구비하고, 제 2 구획챔버(150)와 제 3 구획챔버(170)에는 도금유닛(151)과 프리웨팅유닛(153)이 구비되어 있는 것을 도시하였지만 이에 한정되는 것은 아니다. 공정챔버(100)는 더 많은 구획챔버가 구비될 수 있으며, 각 구획챔버(130, 150, 170)에는 다른 반도체 공정유닛이 포함될 수도 있다.
이송유닛(300)은 공정챔버(100)에서 공정을 수행하기 위해 이동레일(310)을 따라 이동파트(330)가 결합되어 이동이 가능할 수 있고, 수평회동이 가능하도록 구비된 이송암(350)으로 기판(W)을 기판보관부(400)에서 공정챔버(100) 내부로 투입하거나 반출할 수 있다.
셔터유닛(200)은 공정챔버(100) 내부로 기판(W)이 출입한 후 공정챔버(100)가 공정조건을 유지할 수 있도록 밀폐할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 하우징(110)과 셔터유닛(200)의 결합모습을 보여주는 사시도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 도어프레임(213)의 밀착부의 일측 모서리를 보여주는 분해 사시도이며, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 셔터유닛(200)의 개폐동작 시 밀폐부재(215)의 밀착모습을 보여주는 측단면도이다.
도 2에서 도시한 바와 같이, 하우징(110)은 공정챔버(100) 내부로 기판(W)을 출입할 수 있도록 개구된 출입구(111)를 구비할 수 있다. 출입구(111)는 기판(W)의 원활한 이송을 위해 기판(W)의 크기보다 크게 개구될 수 있다. 공정챔버(100)의 내부공정조건은 일정하게 유지되어야 하므로 하우징(110)에 출입구(111)를 선택적으로 개폐할 수 있는 셔터유닛(200)이 구비될 수 있다.
셔터유닛(200)은 공정챔버(100)의 측면 하우징(110)의 출입구(111) 하단에 구비될 수 있다. 셔터유닛(200)은 측면 하우징(110)뿐만 아니라, 기판(W)의 출입구(111)를 효과적으로 개폐하고 기판 처리장치(10) 등의 레이아웃을 고려하여 하우징(110)의 다방면에 결합될 수 있다. 또한 본 발명의 실시예들에서는 셔터유닛(200)을 하우징(110)의 출입구(111) 하단에 구비를 하였지만 이에 한정되는 것은 아니다.
셔터유닛(200)은 도어파트(210), 구동파트(230) 및 연결파트(270)를 포함할 수 있다.
도어파트(210)는 출입구(111)를 개폐해야 하므로 출입구(111)의 크기보다 크게 형성되어야 한다. 또한 도어파트(210)는 공정챔버(100) 내부의 기밀유지를 위해 하우징(110)과 도어파트(210)의 밀착면이 평행을 유지하도록 평판 형상으로 구비될 수 있다.
도어파트(210)는, 도 3 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 투명부재(211), 도어프레임(213) 및 밀폐부재(215)를 포함할 수 있다.
투명부재(211)는 하우징(110)과 밀착하여 출입구(111)를 직접적으로 밀폐할 수 있도록 출입구(111)보다 넓은 평판 형상일 수 있다. 공정챔버(100)의 내부가 투과될 수 있도록 투명재질을 사용할 수 있다.
투명부재(211)의 밀착면에는 밀폐부재(215)를 삽입하기 용이하도록 밀착면의 둘레를 따라 소정 폭과 깊이를 가진 삽입홈(212)이 형성될 수 있다.
밀폐부재(215)는 삽입홈(212)의 폭과 동일한 폭으로 투명부재(211)의 밀착면 둘레을 모두 밀폐할 수 있도록 소정 길이를 가질 수 있다. 밀폐부재(215)는 투명부재(211)가 하우징(110)과 분리될 때 원형을 복원할 수 있도록 탄성재질을 사용할 수 있다. 밀폐부재(215)는 삽입홈(212)에 결합하여 출입구(111)를 밀폐할 때 소정 두께 압착되어 기밀을 유지하고 투명부재(211)의 손상을 방지할 수 있다.
본 발명의 실시예들에서는 밀폐부재(215)의 단면이 'e'자 형상인 것을 특징으로 도시하였지만, 이에 한정 되는 것은 아니다. 밀폐부재(215)는 탄성재질로 밀폐가 가능한 P형 러버씰, I형 러버씰 및 줄오링 등을 사용할 수 있다.
도어프레임(213)은 투명부재(211)의 밀착면과 대향되는 면에 결합될 수 있다. 도어프레임(213)은 도어파트(210)의 중량을 줄이기 위해 평판의 일부가 개구된 창문 형상일 수 있다. 도어프레임(213)은 개폐 시 투명부재(211)가 받는 하중을 분산하여 투명부재(211)의 변형 및 파손을 막기 위해 강도가 강한 금속재질 등을 사용할 수 있다.
본 발명의 실시예들에서는 도어파트(210)의 투명부재(211)와 도어프레임(213)이 따로 구비되는 것으로 도시하였지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 투명부재(211)와 도어프레임(213)은 일체형으로 구비될 수도 있다.
도어파트(210)는 투명부재(211)에 밀폐부재(215)가 결합되어 하우징(110)과 밀착 시 기밀을 유지할 수 있고, 투명부재(211)의 밀착면과 대향되는 면에 도어프레임(213)이 결합되어 연결파트(270)와 연결될 수 있다.
구동파트(230)는 브라켓(231), 안내레일(233) 및 구동기(235)를 포함할 수 있다.
브라켓(231)은 하우징(110)의 측면 하단부에 평판 형상으로 결합될 수 있다.
안내레일(233)은 브라켓(231)의 하우징(110)과 결합하는 면에 대향되는 면에 결합될 수 있다. 안내레일(233)은 단면적이 일측에서 타측으로 점차 넓게 형성되어 경사면(234)이 구비될 수 있다. 안내레일(233)은 도어파트(210)가 구동될 때 출입구(111)와 밀착될 수 있도록 경사면(234)의 단면적이 좁은 부분이 출입구(111)를 향하도록 브라켓(231) 상에 연결될 수 있다.
안내레일(233)에 형성된 경사면(234) 위에 구동기(235)가 결합될 수 있다. 경사면(234)의 각도는 구동기(235)의 스트로크와 출입구(111)의 기밀유지 여부와 완전개방을 할 수 있는 직선거리를 고려하여 하우징(110)과 소정 각도로 형성될 수 있다.
본 발명의 실시예들에서는 브라켓(231)과 안내레일(233)이 결합되는 것을 도시하였지만 이에 한정되는 것은 아니며 브라켓(231)과 안내레일(233)이 일체형으로 구비될 수 있다.
구동기(235)는 실린더(237) 및 피스톤 로드(239)를 포함할 수 있다.
구동기(235)는 내부에 원통 내부단면과 밀착하는 원판형 피스톤(미도시)이 구비되어 왕복 운동을 하는 속이 빈 원통형 실린더(237) 형태일 수 있다. 구동기(235)는 실린더(237) 피스톤의 양쪽에 유압이나 공압이 공급되어 피스톤이 양쪽으로 신속한 왕복운동을 하는 복동형 실린더(237)를 사용할 수 있다. 실린더(237)의 일측면에는 피스톤 로드(239)의 단면에 맞게 개구된 원형홀이 형성될 수 있다.
피스톤 로드(239)는 일방향으로 길게 연장된 원기둥형상일 수 있으며, 피스톤과 결합할 수 있다. 피스톤 로드(239)는 일측면을 피스톤과 결합할 수 있다. 피스톤 로드(239)의 타측면은 실린더(237)의 원형홀을 통해 외부로 노출될 수 있다.
피스톤 로드(239)는 실린더(237)의 내부에서 피스톤와 양쪽으로 왕복운동을 하여 구동기(235)는 신장구동 및 수축구동이 가능할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서는 유압 또는 공압 실린더(237) 형태의 3개의 피스톤 로드(239)를 가진 실린더(235)를 도시하였지만 이에 한정되는 것은 아니며 도어파트(210)가 받는 부하에 상응하게 다수개의 피스톤 로드(239)가 결합될 수 있다. 또한 실린더(237) 형태의 구동기(235) 대신에 모터(245)가 사용되는 구동기(244)등을 사용할 수 있다. 모터(245)가 사용되는 구동기(244)는 본 발명의 다른 실시예에서 설명한다.
연결파트(270)는 도어프레임(213)과 피스톤 로드(239)을 연결하여 도어파트(210)와 구동파트(230)를 연결할 수 있다. 연결파트(270)는 도어파트(210)가 하우징(110)의 밀착면과 평행을 유지할 수 있도록 도어파트(210)와 연결되는 측면과 구동파트(220)가 연결되는 저면이 소정각도를 형성될 수 있다.
본 실시예에서의 연결파트(270)는 측단면이 사다리꼴 형상을 가지고 있는 육면체 형상을 사용하여 도어파트(210)를 하우징(110)과 평행한 자세를 유지하고 구동될 수 있도록 도시하였다. 하지만 이에 한정되는 것은 아니며 연결파트(270)는 V자 형태로 절곡된 평판 형상 등일 수 있다.
도어파트(210)는 구동파트(220)의 안내레일(233)에 구비된 경사면(234)으로 인해 경사진 방향으로 구동될 수 있다. 또한, 연결파트에 형성된 측면과 저면의 각도로 인해 도어파트(210)의 자세는 하우징(110)과 평행하도록 유지될 수 있다.
센서(130)는 하우징(110)에 결합되어 출입구(111)를 밀폐 시 도어파트(210)의 밀폐위치의 정렬여부를 감지할 수 있다. 센서(130)는 출입구(111) 주변에 설치되어 도어파트의 출입구(111) 정렬여부를 감지한다. 센서(130)가 감지한 신호는 제어유닛(미도시)으로 전달되고 전달된 신호를 바탕으로 구동파트(230)를 직선왕복운동 하도록 구동한다.
또한 센서(130)는 도어파트(210)가 출입구를 완전히 밀폐하는지를 감지할 수 있다. 센서(130)는 반사체에 대한 거리를 측정하는 레이저 거리 측정 센서 등을 사용할 수 있다.
본 실시예에서는 센서(130)가 출입구(111) 상단에 위치한 것으로 도시하였지만 이에 한정되는 것은 아니다.
도 5a 및 도 5b는 일 실시예에 의한 셔터유닛(200)의 구동으로 도어파트(210)가 개폐되는 모습을 보여주는 측면도이다.
이하에서는 상기와 같은 구성을 가지는 본 발명의 일 실시예에 의한 셔터유닛(200)의 동작을 도 5a 및 도 5b를 참고하여 설명한다.
구동기(235)는 안내레일(220)의 경사면(234)에 결합될 수 있다. 피스톤 로드(239)는 구동기(235) 내부에서 직선왕복운동을 하는 피스톤에 일단부가 연결되고 타단부는 연결파트(270)의 저면에 연결될 수 있다. 연결파트(270)의 측면은 저면과 소정의 각도를 가지고 도어파트(210)와 연결될 수 있다. 도어파트(210)는 안내레일(233)의 경사면(234)에 결합된 구동기(235)의 구동으로 경사진 방향으로 직선왕복운동될 수 있다. 연결파트(270)는 피스톤 로드(239)가 연결되는 면과 도어파트(210)가 연결되는 면이 소정의 각도를 이루도록 형성되어 도어파트(210)가 하우징(110)의 밀착면과 평행하게 유지할 수 있다.
도 5a에 도시된 바와 같이, 기판 처리장치(10)의 공정챔버(100) 내부로 기판(W)이 이송될 때, 구동기(235)는 수축구동을 하여 출입구(111)를 온전히 개방할 수 있다.
도 5b에 도시된 바와 같이, 기판 처리장치(10)의 공정챔버(100) 내부로 기판(W)의 이송이 완료되면 구동기(235)는 공정챔버(100) 내부의 오염을 막고 내부환경을 유지하기 위해 연결파트(270)로 연결된 도어파트(210)를 출입구(111) 방향으로 신장구동할 수 있다. 도어파트(210)는 하우징(110)의 밀착면과 평행을 유지하며 출입구(111)를 향하도록 경사진 방향으로 신장구동할 수 있다. 도어파트(210)는 하우징(110)에 구비된 출입구(111) 둘레에 밀폐부재(215)가 밀착되어서 밀폐할 수 있다.
도어파트(210)가 하우징(110)과 평행하게 출입구(111)를 개폐하기 때문에 출입구(111)의 완전한 밀폐가 가능하다. 또한 도어파트(210)는 구동파트(230)로 경사진 방향으로 이동되어 밀착하기 때문에 하우징(110)의 밀착면에 수직방향으로도 힘이 발생하여 더 긴밀하게 기밀유지를 할 수 있다.
센서(130)는 출입구(111)의 상단에 구비될 수 있어 도어파트(210)가 정위치에서 밀폐되지 못하는 경우에 틈이 생기는 것을 감지한다. 또한, 센서(130)는 출입구(111) 개방시에 완전히 개방되었는지 여부를 감지하여 이송유닛(300)과 도어파트(210)의 충돌을 방지할 수 있다.
이하에서는 본 발명의 다른 실시예에 따른 셔터유닛(200) 및 이를 구비하는 기판 처리장치(10)에 대하여 도 6 내지 도 7을 참조하여 설명한다. 다만, 본 발명의 다른 실시예는 일 실시예와 비교하여 구동기(244)가 실린더(237) 형태 대신 모터(245) 형태로 제공되고, 하우징(110)에 스토퍼(150)가 더 제공되는 점에 있어서 차이가 있으므로, 차이점을 위주로 설명하며, 동일한 부분에 대하여는 제 1 실시예의 설명과 도면 부호를 원용한다.
도 6는 본 발명의 다른 실시예에 의한 하우징(110)과 셔터유닛(200)의 결합모습을 보여주는 사시도이고 도 7은 본 발명의 다른 실시예에 의한 구동파트(240)의 평단면도이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 구동파트(245)는 브라켓(241), 안내레일(242), 구동기(244) 및 슬라이드 레일(250)을 포함할 수 있다.
브라켓(241)은 하우징(110)과 결합되며 하우징(110)의 결합면과 대향되는 면에 모터(245)를 결합할 수 있다.
안내레일(242)은 경사면(243)을 구비하며 브라켓(243)에 결합될 수 있다. 안내레일(242)의 경사면(243)에는 슬라이드 레일(250)을 결합할 수 있다.
구동기(244)는 모터(245), 피니언기어(247) 및 랙기어(248)를 포함할 수 있다.
모터(245)는 브라켓(241)에 결합될 수 있다. 모터(245)는 전력을 받아 전자기장을 형성시켜 내부 전자석이 회전되고, 내부 전자석과 연결된 축(246)은 양방향으로 회전할 수 있다.
피니언기어(247)는 모터(245)의 축(246)에 결합될 수 있다. 피니언기어(247)는 랙기어(248)와 맞물리는 기어로 모터(245)의 회전력을 전달할 수 있다. 랙기어(248)의 피치는 원활한 맞물림을 위하여 피니언기어(247)와 동일하게 형성할 수 있다. 랙기어(248)는 슬라이드 레일(250)과 결합될 수 있다.
도 7에 도시된 바와 같이, 슬라이드 레일(250)은 랙기어(248)의 움직임을 부드럽게 하고 도어파트(210)의 하중을 감당하며 직선왕복운동으로 구동되도록 안내레일(242)의 경사면(243)과 랙기어(248) 사이에 결합할 수 있다. 슬라이드 레일(250)은 일방향으로 길게 연장된 C형상의 단면을 갖는 암레일(251)과, 일방향으로 길게 연장된 단면이 T형상의 요철을 갖는 형상인 숫레일(253)이 연결될 수 있다. 안내레일(242)의 경사면(243)에 암레일(251)을 결합하고 랙기어(248)에 숫레일(253)을 결합하여 직선왕복운동을 할 수 있도록 암레일(251)과 숫레일(253)을 연결할 수 있다. 암레일(251)의 출입구(111) 반대편 방향 단면을 차단하여 숫레일(253)의 이탈을 방지할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에서는 슬라이드 레일(250)은 일방향으로 길게 연장된 C형상의 단면을 갖는 암레일(251)과 일방향으로 길게 연장된 단면이 T형상의 요철을 갖는 형상인 숫레일(253)이 결합된 형태로 도시하였지만 이에 한정되는 것은 아니다.
랙기어(248)는 연결파트(270)와 연결이 용이하도록 연결파트(270)와 연결되는 일측부가 원기둥형상을 가지고 외주면 일부에 나선형 돌기를 갖는 나사부(249)가 구비될 수 있다.
모터(245)의 회전운동을 전달받은 피니언기어(247)는 랙기어(248)와 맞물려 직선왕복운동으로 전환할 수 있다. 랙기어(248)는 전환된 직선왕복운동을 도어파트(210)로 전달한다. 랙기어(248)와 연결파트(270)로 연결된 도어파트(210)는 연결파트(270)가 갖는 소정의 각도로 인해 하우징(110)과 평행을 유지하며 경사진 방향으로 직선왕복운동을 할 수 있다.
스토퍼(150)는 도어파트(210)의 출입구(111) 밀폐위치이탈을 방지하기 위해 출입구(110) 상단에 결합될 수 있다. 스토퍼(150)는 출입구(111) 밀폐시 도어파트(210)의 불필요한 전진을 막아 도어파트(210)가 이탈되는 것을 방지하고 밀폐위치에 정렬할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에서는 스토퍼(150)가 직육면체 형상으로 출입구(111) 상단에 위치한 형태로 도시하였지만 이에 한정되는 것은 아니다. 적어도 한 개 이상의 스토퍼(150)가 도어파트(210)를 효과적으로 정렬할 수 있는 위치에 설치될 수 있고, 원기둥, "ㄷ" 자형상 등 다양한 형상을 가질 수 있다.
또한 스토퍼(150)는 상술한 도 1 내지 도 5b에 따른 실시예에도 적용이 가능하다.
기판 처리장치의 공정챔버(100) 내부로 기판(W)이 이송될 때, 모터(245)는 일방향으로 회전운동을 하여 랙기어(248)를 하단으로 구동시켜 도어파트(210)를 하단으로 구동할 수 있다. 하단으로 구동된 도어파트(210)는 출입구(111)를 온전히 개방할 수 있다.
기판 처리장치의 공정챔버(100) 내부로 기판(W)의 이송이 완료되면, 구동기(235)는 다른 방향으로 회전운동을 할 수 있다. 피니언기어(247)와 랙기어(248)는 회전운동을 직선운동으로 바꾸어 도어파트(210)를 경사진 방향으로 구동하여 출입구(111)의 둘레를 밀폐할 수 있다.
도어파트(210)가 하우징(110)과 평행하게 유지될 수 있게 출입구(111)를 개폐하기 때문에 출입구(111)의 완전한 밀폐가 가능하다. 또한 도어파트(210)를 구동파트(240)가 경사진 방향으로 이동시켜 밀착하기 때문에 하우징(110)의 수직방향에도 힘이 발생하여 기밀유지를 할 수 있다.
스토퍼(150)는 하우징의 도어파트의 정렬위치의 상단에 구비될 수 있다. 스토퍼(150)는 도어파트(210)가 출입구(111)를 밀폐하도록 구동될 시 하우징(110)에서의 도어파트(210)가 불필요한 이동을 제한하여 밀폐위치에 정렬할 수 있다. 센서(130)는 도어파트(210)의 정렬여부를 감지하여 제어유닛(미도시)에 신호를 전달하고 신호를 전달받은 제어유닛은 모터(245)의 동작을 종료하는 신호를 보내 모터(245)를 정지시킬 수 있다.
이상과 같이 경사진 방향으로 구동하는 셔터유닛(200)은 하우징(110)에 형성된 출입구(111)를 밀폐하여 공정챔버(100)를 격리할 수 있어, 각종 파티클, 금속 불순물 및 유기물 등과 같은 오염물질들이 공정챔버(100) 내로 유입되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 도어파트(210)가 경사진 방향으로 힘을 받아 밀착하여 하우징(110)의 평면과 수직한 방향으로도 힘이 발생되어 기밀한 밀폐가 가능할 수 있어, 셔터유닛(200)과 공정챔버(100)의 측벽 사이로 공기의 유입이 발생되어 공정챔버(100) 내의 공압 변화가 커지거나, 이로 인해 공정 조건이 변화되는 문제가 방지할 수 있다.
또한, 공정과정에서 사용하는 인체에 유해한 화학가스 및 화학약액이 외부로 누출되는 것을 방지하여 작업자의 안전을 보장하고 공정상의 사고를 방지할 수 있다.
또한, 도어파트(210)의 개방에 따른 공간의 효율성이 우수하고 작업자가 신속하면서 용이하게 개폐할 수 있다.
이상과 같이 실시예들에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것이다. 또한, 본 발명이 상술한 실시 예들에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 그러므로, 본 발명의 사상은 상술한 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
10: 기판 처리장치 100: 공정챔버
110: 하우징 130: 센서
150: 스토퍼 200: 셔터유닛
210: 도어파트 230: 구동파트
231: 브라켓 233: 안내레일
235: 구동기 237: 실린더
239: 피스톤 로드 240: 구동파트
245: 모터 246: 축
247: 피니언기어 248: 랙기어
249: 나사부 250: 슬라이드 레일
270: 연결파트

Claims (15)

  1. 기판이 출입되는 출입구를 구비한 반도체 기판 처리장치의 공정챔버 하우징에 구비된 셔터유닛에 있어서,
    상기 하우징의 출입구를 선택적으로 개폐하는 도어파트;
    상기 도어파트를 상기 출입구에 대해서 경사진 방향으로 구동시켜 개폐하는 구동파트; 및
    상기 도어파트와 상기 구동파트를 연결하는 연결파트;
    를 포함하고,
    상기 도어파트의 자세는 상기 구동파트에 의한 구동 중에도 변함없이 유지되는 것을 특징으로 하는 셔터유닛.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 도어파트는,
    상기 하우징의 출입구를 밀폐하며 상기 공정챔버 내부가 투과되는 투명부재;
    상기 투명부재에 결합되는 도어프레임; 및
    상기 하우징에 밀착되는 상기 투명부재의 밀착면에 삽입되는 밀폐부재;
    를 포함하는 셔터유닛.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 투명부재는,
    상기 밀폐부재가 삽입되기 위해 밀착면 둘레를 따라 소정 폭과 깊이를 가지고 형성되는 삽입홈;
    을 포함하는 셔터유닛.
  4. 제 2항에 있어서,
    상기 도어파트는,
    상기 도어프레임과 상기 투명부재가 일체형으로 형성된 셔터유닛.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 구동파트는,
    상기 하우징과 결합되는 브라켓;
    상기 브라켓 상에 경사면을 구비하도록 상기 브라켓과 결합된 안내레일; 및
    상기 안내레일의 경사면에 결합되어 상기 연결파트와 연결되는 구동기;
    를 포함하는 셔터유닛.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 안내레일은,
    단면적이 일측부에서 타측부로 점차 넓게 형성된 상기 경사면을 구비하는 셔터유닛.
  7. 제 5항에 있어서,
    상기 브라켓은,
    상기 안내레일과 일체형으로 형성된 셔터유닛.
  8. 제 5항에 있어서,
    상기 구동기는,
    상기 안내레일의 경사면에 결합된 실린더; 및
    상기 실린더 내부에서 직선왕복운동이 가능하도록 구비되며, 상기 연결파트와 연결된 슬라이딩 바;
    를 포함하는 셔터유닛.
  9. 제 5항에 있어서,
    상기 구동기는,
    동력원으로 구비되는 모터;
    상기 모터의 축과 결합되는 피니언기어; 및
    상기 피니언기어와 결합되며 회전운동을 직선운동으로 전환하고, 상기 안내레일을 따라 직선왕복운동이 가능하도록 결합되는 랙기어;
    를 포함하는 셔터유닛.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 구동파트는,
    상기 안내레일의 경사면과 상기 랙기어를 연결하는 슬라이드 레일;
    을 더 포함하는 셔터유닛.
  11. 제 1항에 있어서,
    상기 연결파트는,
    상기 구동파트가 경사진 진행방향으로 구동 시 상기 도어파트가 상기 하우징 밀착면과의 평행한 자세를 유지할 수 있도록 측면와 저면이 소정의 각도로 형성되는 셔터유닛.
  12. 기판 처리 공정이 수행되는 공정챔버;
    상기 공정챔버에 기판을 이송하는 이송유닛;
    상기 기판이 공정챔버 내부로 출입할 수 있도록 개구된 출입구를 구비하는 하우징; 및
    상기 하우징에 구비되어서 상기 기판의 출입구를 개폐하는 셔터유닛;
    을 포함하고
    상기 셔터유닛은,
    상기 기판의 출입구를 선택적으로 개폐하는 도어파트;
    상기 도어파트를 경사진 방향으로 구동시키는 구동파트; 및
    상기 도어파트의 자세를 일정하게 유지하도록 상기 도어파트와 상기 구동파트를 연결하는 연결파트;
    를 구비하는 기판 처리장치.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 하우징은,
    상기 출입구의 밀폐 시 상기 도어파트의 위치를 감지하는 센서;
    를 더 포함하고,
    상기 센서는 상기 출입구의 상단에 구비되는 기판 처리장치.
  14. 제 12항에 있어서,
    상기 하우징은,
    상기 도어파트가 상기 출입구를 밀폐하도록 구동될 시 상기 하우징의 출입구에 상기 도어파트를 정렬하는 스토퍼;
    를 더 포함하는 기판 처리장치.
  15. 제 14항에 있어서,
    상기 스토퍼는,
    상기 하우징에 상기 도어파트의 정렬위치의 상단에 구비되는 기판 처리장치.
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