KR20210026672A - 진공장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 진공장치는, 진공용기와, 상기 진공용기의 벽을 관통하도록 설치되는 샤프트와, 상기 진공용기의 외부에 설치되어, 상기 샤프트의 축선방향으로, 상기 샤프트를 구동하는 구동수단과, 상기 샤프트의 적어도 일부의 외주를 둘러싸며, 내부 공간이 상기 진공용기의 내부와 외부 중 어느 하나와 연통하도록 설치되며, 상기 샤프트의 상기 축선방향으로 신축가능한 신축가능부재와, 상기 신축가능부재와 상기 구동수단과의 사이에서 상기 샤프트의 적어도 일부의 외주를 둘러싸도록 상기 진공용기의 외부에 설치되는 커버 부재를 포함하며, 상기 커버 부재는, 상기 진공용기에 대해 상기 샤프트의 상기 축선방향으로 이동가능한 제1 상태로부터, 상기 커버 부재의 적어도 일부가 상기 진공용기에 대해 상기 샤프트의 축선방향으로 고정된 제2 상태로 절환가능하며, 상기 제2 상태에서 상기 커버 부재의 상기 적어도 일부가 상기 신축가능부재의 상기 내부 공간을 상기 진공용기의 외부로부터 기밀하게 차단할 수 있도록 구성된 것을 특징으로 한다.

Description

진공장치{VACUUM APPARATUS}
본 발명은, 성막장치 등과 같이 진공용기의 내부가 진공으로 유지되는 진공장치에 관한 것이다.
최근 평판 표시장치로서 유기 EL 표시장치(유기 EL 디스플레이)가 각광을 받고 있다. 유기 EL 표시장치는 자발광 디스플레이로서, 응답 속도, 시야각, 박형화 등의 특성이 액정 패널 디스플레이보다 우수하여, 모니터, 텔레비전, 스마트폰으로 대표되는 각종 휴대단말 등에서 기존의 액정 패널 디스플레이를 빠르게 대체하고 있다. 또한, 자동차용 디스플레이 등으로도 그 응용분야를 넓혀가고 있다.
유기 EL 표시장치를 구성하는 유기 발광 소자(유기 EL 소자; OLED)는 2개의 마주보는 전극(캐소드 전극, 애노드 전극) 사이에 발광을 일으키는 유기물층이 형성된 기본 구조를 가진다. 유기 발광 소자의 유기물층 및 금속 전극층은, 예컨대, 성막장치의 진공용기내에서 성막재료가 수용된 증발원을 가열하여 성막재료를 증발시키고, 성막재료의 증발입자를 화소 패턴이 형성된 마스크를 통해 기판에 퇴적시킴으로써 제조된다.
이러한 성막장치에 있어서, 진공용기내에 설치된 기판 홀더 등의 각종 기구는, 진공용기의 벽을 관통하는 샤프트를 매개하여 진공용기의 외부에 배치된 구동기구에 의해 구동된다. 진공용기의 내부가 진공으로 유지되는 상태에서 샤프트가 이동될 수 있도록, 샤프트 주위에는 벨로우즈가 설치된다.
예컨대, 특허문헌 1에는, 축선방향으로 이동하는 샤프트와 벨로우즈를 구비한 진공장치가 개시되어 있다. 이에 의하면, 벨로우즈가 신축하는 것에 의해, 샤프트가 축선방향으로 이동하더라도 기밀이 유지될 수 있다.
일본 특허공개 제2009-182235호 공보
그런데, 성막장치 등과 같은 진공장치에 있어서, 샤프트와 진공용기의 벽 사이에 설치된 벨로우즈가 파손되면, 진공 누설(leak)이 발생하여 진공용기는 더 이상 기밀이 유지될 수가 없게 된다. 이 경우에는 종래에는 성막장치의 운전을 정지시키고 벨로우즈를 교환하거나 또는 응급책으로서 벨로우즈의 누설이 발생하는 부분에 그리스(grease)를 도포함으로써 누설을 일시적으로 차단하였다.
그러나, 벨로우즈의 교환은, 진공용기를 대기 개방한 상태에서 진행되어야 하고, 교환작업이 종료된 이후에는 진공용기의 내부를 다시 진공 배기하여야 하므로, 성막장치 또는 이를 포함하는 생산라인을 장기간 정지시켜서 생산성을 저하시키는 원인이 된다.
그리고, 그리스의 도포는, 벨로우즈의 파손 부분에 도포된 그리스가 진공용기의 내부로 비산되어서, 처리 대상물을 오염시키는 문제가 있다.
본 발명은, 벨로우즈와 같은 신축가능부재가 파손된 경우라도, 진공용기의 기밀이 유지되도록 할 수 있는 진공장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 제1 양태에 따른 진공장치는, 진공용기와, 상기 진공용기의 벽을 관통하도록 설치되는 샤프트와, 상기 진공용기의 외부에 설치되어, 상기 샤프트의 축선방향으로, 상기 샤프트를 구동하는 구동수단과, 상기 샤프트의 적어도 일부의 외주를 둘러싸며, 내부 공간이 상기 진공용기의 내부와 외부 중 어느 하나와 연통하도록 설치되며, 상기 샤프트의 상기 축선방향으로 신축가능한 신축가능부재와, 상기 신축가능부재와 상기 구동수단과의 사이에서 상기 샤프트의 적어도 일부의 외주를 둘러싸도록 상기 진공용기의 외부에 설치되는 커버 부재를 포함하며, 상기 커버 부재는, 상기 진공용기에 대해 상기 샤프트의 상기 축선방향으로 이동가능한 제1 상태로부터, 상기 커버 부재의 적어도 일부가 상기 진공용기에 대해 상기 샤프트의 축선방향으로 고정된 제2 상태로 절환가능하며, 상기 제2 상태에서 상기 커버 부재의 상기 적어도 일부가 상기 신축가능부재의 상기 내부 공간을 상기 진공용기의 외부로부터 기밀하게 차단할 수 있도록 구성된 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 신축가능부재가 파손된 경우라도, 진공장치의 진공용기내의 기밀상태를 유지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 디바이스의 제조라인의 일부의 모식도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 성막장치의 모식도이다.
도 3a 내지 도 3c는 본 발명의 제1 실시예에 따른 커버 부재의 구조 및 동작을 모식적으로 보여주는 단면도이다.
도 4는 도 3a의 점선 부분을 확대한 도면이다.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 커버 부재의 변형예를 보여주는 모식적인 단면도이다.
도 6a 내지 도 6c는 본 발명의 제2 실시예에 따른 커버 부재의 구조 및 동작을 모식적으로 보여주는 단면도이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시형태 및 실시예를 설명한다. 다만, 이하의 실시형태 및 실시예는 본 발명의 바람직한 구성을 예시적으로 나타내는 것일 뿐이며, 본 발명의 범위는 이들 구성에 한정되지 않는다. 또한, 이하의 설명에 있어서, 장치의 하드웨어 구성 및 소프트웨어 구성, 처리 흐름, 제조조건, 크기, 재질, 형상 등은, 특히 특정적인 기재가 없는 한, 본 발명의 범위를 이것으로 한정하려는 취지인 것은 아니다.
본 발명은, 기판의 표면에 각종 재료를 퇴적시켜 성막을 행하는 장치에 적용할 수 있으며, 예컨대, 진공 증착에 의해 성막을 행하는 진공증착장치, 스퍼터 장치 또는 화학적 기상 퇴적(Chemical Vapor Deposition) 장비 등에 바람직하게 적용할 수 있다. 기판의 재료로는 유리, 고분자 재료의 필름, 금속, 실리콘 등의 임의의 재료를 선택할 수 있고, 예컨대, 기판은 유리기판 상에 폴리이미드 등의 필름이 적층된 기판이어도 된다. 또한 성막재료로서도 유기 재료, 금속성 재료(금속, 금속 산화물 등) 등의 임의의 재료를 선택할 수 있다. 본 발명의 기술은, 구체적으로는, 유기 전자 디바이스(예를 들면, 유기 EL 소자, 박막 태양 전지), 광학 부재 등의 제조 장치에 적용 가능하다. 그 중에서도, 성막재료를 증발시켜 마스크를 통해 기판에 증착시킴으로써 유기 EL 소자를 형성하는 유기 EL 소자의 제조장치는, 본 발명의 바람직한 적용예 중 하나이다.
<전자 디바이스 제조 장치>
도 1은 전자 디바이스의 제조 장치의 일부의 구성을 모식적으로 도시한 평면도이다.
도 1의 제조 장치는, 예를 들면 스마트폰용 또는 텔레비젼용의 유기 EL 표시장치의 표시 패널의 제조에 이용된다. 스마트폰용의 표시 패널의 경우, 예를 들면, 4.5세대의 기판(약 700 ㎜ × 약 900 ㎜)이나 6세대의 풀사이즈(약 1500 ㎜ × 약 1850 ㎜) 또는 하프컷 사이즈(약 1500 ㎜ × 약 925 ㎜)의 기판에 유기 EL 소자의 형성을 위한 성막을 행한 후, 해당 기판을 잘라 내어 복수의 작은 사이즈의 패널로 제작한다.
전자 디바이스 제조 장치는, 일반적으로 복수의 클러스터 장치(1)와, 클러스터 장치(1) 사이를 연결하는 중계장치를 포함한다.
클러스터 장치(1)는, 기판(S)에 대한 처리(예컨대, 성막)를 행하는 복수의 성막장치(11)와, 사용전후의 마스크(M)를 수납하는 복수의 마스크 스톡 장치(12)와, 그 중앙에 배치되는 반송실(13)을 구비한다. 반송실(13)은 도 1에 도시한 바와 같이, 복수의 성막장치(11) 및 마스크 스톡 장치(12) 각각과 접속된다.
반송실(13) 내에는, 기판(S) 및 마스크(M)를 반송하는 반송로봇(14)이 배치된다. 반송로봇(14)은, 상류측에 배치된 중계장치의 패스실(15)로부터 성막장치(11)로 기판(S)을 반송한다. 또한, 반송로봇(14)은 성막장치(11)와 마스크 스톡 장치(12)간에 마스크(M)를 반송한다. 반송로봇(14)은, 예를 들면, 다관절 아암에, 기판(S) 또는 마스크(M)를 보유지지하는 로봇 핸드가 장착된 구조를 갖는 로봇일 수 있다.
성막장치(11)에서는, 성막원(예컨대, 증발원)으로부터의 성막재료의 입자가 마스크를 통해 기판 상에 성막된다. 반송로봇(14)과의 기판(S)/마스크(M)의 주고받음, 기판(S)과 마스크(M)의 상대 위치의 조정(얼라인먼트), 마스크(M) 상으로의 기판(S)의 고정, 성막(증착) 등의 일련의 성막 프로세스는, 성막장치(11)에 의해 행해진다.
마스크 스톡 장치(12)에는 성막장치(11)에서의 성막 공정에 사용될 새로운 마스크 및 사용이 끝난 마스크가 두 개의 카세트에 나뉘어져 수납된다. 반송로봇(14)은, 사용이 끝난 마스크를 성막장치(11)로부터 마스크 스톡 장치(12)의 카세트로 반송하며, 마스크 스톡 장치(12)의 다른 카세트에 수납된 새로운 마스크를 성막장치(11)로 반송한다.
클러스터 장치(1)에는 기판(S)의 흐름 방향에 있어서 상류측으로부터의 기판(S)을 해당 클러스터 장치(1)로 전달하는 패스실(15)과, 해당 클러스터 장치(1)에서 성막처리가 완료된 기판(S)을 하류측의 다른 클러스터 장치로 전달하기 위한 버퍼실(16)이 연결된다. 반송실(13)의 반송로봇(14)은 상류측의 패스실(15)로부터 기판(S)을 받아서, 해당 클러스터 장치(1)내의 성막장치(11) 중 하나(예컨대, 성막장치(11a))로 반송한다. 또한, 반송로봇(14)은 해당 클러스터 장치(1)에서의 성막처리가 완료된 기판(S)을 복수의 성막장치(11) 중 하나(예컨대, 성막장치(11b))로부터 받아서, 하류측에 연결된 버퍼실(16)로 반송한다.
버퍼실(16)과 패스실(15) 사이에는 기판의 방향을 바꾸어 주는 선회실(17)이 설치된다. 선회실(17)에는 버퍼실(16)로부터 기판(S)을 받아 기판(S)을 180도 회전시켜 패스실(15)로 반송하기 위한 반송로봇(18)이 설치된다. 이를 통해, 상류측 클러스터 장치와 하류측 클러스터 장치에서 기판(S)의 방향이 동일하게 되어 기판 처리가 용이해진다.
패스실(15), 버퍼실(16), 선회실(17)은 클러스터 장치 사이를 연결하는 소위 중계장치로서, 클러스터 장치의 상류측 및/또는 하류측에 설치된 중계장치는, 패스실, 버퍼실, 선회실 중 적어도 하나를 포함한다.
성막장치(11), 마스크 스톡 장치(12), 반송실(13), 버퍼실(16), 선회실(17) 등은 유기 발광 소자의 제조과정에서, 고진공 상태로 유지된다. 패스실(15)은, 통상 저진공 상태로 유지되나, 필요에 따라 고진공 상태로 유지될 수도 있다.
성막장치(11), 마스크 스톡 장치(12), 반송실(13), 패스실(15), 버퍼실(16) 및 선회실(17) 각각은 본 발명의 일 실시태양에 따른 진공장치의 예이다.
본 실시예에서는, 도 1을 참조하여, 전자 디바이스 제조 장치의 구성에 대해서 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 다른 종류의 장치나 챔버를 가질 수도 있으며, 이들 장치나 챔버간의 배치가 달라질 수도 있다.
예컨대, 본 발명은, 기판(S)과 마스크(M)를 성막장치(11)에서가 아니라, 별도의 장치 또는 챔버에서 합착시킨 후 이를 캐리어에 태우고, 일렬로 나열된 복수의 성막장치를 통해 반송시키면서 성막공정을 행하는 인라인 타입의 제조장치에도 적용될 수 있다.
<성막장치>
도 2는 성막장치(11)의 구성을 나타낸 모식도이다. 전술한 바와 같이, 성막장치(11)는, 진공용기(21)의 내부가 고진공 상태로 유지되는 진공장치의 일례이다.
이하의 설명에 있어서는, 연직 방향을 Z 방향으로 하는 XYZ 직교 좌표계를 사용한다. 성막 시에 기판(S)이 수평면(XY 평면)과 평행하게 고정될 경우, 기판(S)의 단변방향(단변에 평행한 방향)을 X 방향, 장변방향(장변에 평행한 방향)을 Y 방향으로 한다. 또 Z 축 주위의 회전각을 θ로 표시한다.
성막장치(11)는, 진공 분위기 또는 질소 가스 등의 불활성 가스 분위기로 유지되는 진공용기(21)와, 진공용기(21) 내부에 설치되는 기판 지지 유닛(22)과, 마스크 지지 유닛(23)과, 정전척(24)과, 성막원(25)을 포함한다.
기판 지지 유닛(22)은 반송실(13)에 설치된 반송로봇(14)이 반송하여 온 기판(S)을 수취하여, 보유 지지하는 수단으로서, 기판 홀더라고도 부른다.
기판 지지 유닛(22)의 아래에는 마스크 지지 유닛(23)이 설치된다. 마스크 지지 유닛(23)은, 반송실(13)에 설치된 반송로봇(14)이 반송하여 온 마스크(M)를 수취하여, 보유 지지하는 수단으로서, 마스크 홀더라고도 부른다.
마스크(M)는, 기판(S) 상에 형성될 박막 패턴에 대응하는 개구 패턴을 가진다. 특히, 스마트폰용 유기 EL 소자를 제조하는데 사용되는 마스크는 미세한 개구패턴이 형성된 금속제 마스크로서, FMM(Fine Metal Mask)이라고도 부른다.
기판 지지 유닛(22)의 상방에는 기판을 정전 인력에 의해 흡착하여 고정하기 위한 정전척(24)이 설치된다. 정전척(24)은 유전체(예컨대, 세라믹 재질) 매트릭스내에 금속전극 등의 전기회로가 매설된 구조를 갖는다. 정전척(24)은, 쿨롱력 타입의 정전척, 존슨-라벡력 타입의 정전척, 또는 그래디언트력 타입의 정전척일 수 있다. 정전척(24)은 이들 타입의 정전척을 조합한 복합 타입의 정전척이어도 된다.
본 실시형태에서, 정전척(24)은, 그래디언트력 타입의 정전척인 것이 바람직하다. 그래디언트력 타입의 정전척에 있어서는, 미세한 간격으로 교대로 배치된 금속전극쌍에 플러스(+) 및 마이너스(-)의 전위를 인가하여, 불균등 전계를 발생시킴으로써, 기판(S)을 흡착고정한다. 따라서, 그래디언트력 타입의 정전척은 절연성의 기판이라도 양호하게 흡착할 수 있다.
도 2에 도시하지 않았으나, 정전척(24)의 흡착면과는 반대측에 기판(S)의 온도 상승을 억제하는 냉각기구(예컨대, 냉각판)를 설치함으로써, 기판(S) 상에 퇴적된 유기재료의 변질이나 열화를 억제하는 구성으로 하여도 된다. 냉각판은, 금속제의 마스크(M)를 기판(S)측으로 끌어당겨 기판(S)과 밀착시키기 위한 마그넷판을 겸하여도 된다.
성막원(25)은, 예컨대, 증발원의 경우, 기판에 성막될 성막재료가 수납되는 도가니(미도시), 도가니를 가열하기 위한 히터(미도시), 성막원(25)으로부터의 증발 레이트가 일정해질 때까지 성막재료의 입자가 기판으로 비산하는 것을 막는 셔터(미도시) 등을 포함한다. 성막원(25)은 점(point) 성막원이나 선형(linear) 성막원 등, 용도에 따라 다양한 구성을 가질 수 있다.
도 2에 도시하지 않았으나, 성막장치(11)는 기판에 증착된 막두께를 측정하기 위한 막두께 모니터(미도시) 및 막두께 산출 유닛(미도시)을 포함한다.
진공용기(21)의 상면 외측(대기측)에는 기판 Z 액츄에이터(26), 마스크 Z 액츄에이터(27), 정전척 Z 액츄에이터(28), 위치조정기구(29) 등과 같은 구동기구가 설치된다. 도 2에 도시하지 않았으나, 진공용기(21)의 상면 외측(대기측)에는 냉각판/마그넷판을 승강시키기 위한 액츄에이터를 설치하여도 된다. 이들 액츄에이터(26, 27, 28)와 위치조정기구(29)는, 예컨대, 모터와 볼나사, 또는 모터와 리니어 가이드 등으로 구성된다.
기판 Z 액츄에이터(26)는, 기판 지지 유닛(22)을 승강(Z 방향 이동)시키기 위한 구동수단이다. 마스크 Z 액츄에이터(27)는, 마스크 지지 유닛(23)을 승강(Z 방향 이동)시키기 위한 구동수단이다. 정전척 Z 액츄에이터(28)는, 정전척(24)을 승강(Z 방향 이동)시키기 위한 구동수단이다. 기판 Z 액츄에이터(26), 마스크 Z 액츄에이터(27) 및 정전척 Z 액츄에이터(28)는 각각, 진공용기(21)의 벽에 형성된 개구에 삽입되어 진공용기(21)의 벽을 관통하는 샤프트(34)를 매개하여, 기판 지지 유닛(22), 마스크 지지 유닛(23) 또는 정전척(24)을 승강시킨다.
위치조정기구(29)는, 얼라인먼트를 위한 구동수단이다. 위치조정기구(29)는, 진공용기(21)의 벽을 관통하는 샤프트(34)를 매개하여, 정전척(24) 전체를 기판 지지 유닛(22) 및 마스크 지지 유닛(23)에 대하여, X 방향 이동, Y 방향 이동, θ 회전시킨다. 위치조정기구(29)는, 기판(S)이 흡착된 정전척(24)을 XYθ 방향으로 위치조정함으로써, 기판(S)과 마스크(M)의 상대적 위치를 조정하는 얼라인먼트를 행한다.
성막장치(11)는, 샤프트(34)가 진공용기(21)의 벽을 관통한 상태에서 Z 방향으로 구동됨에도 불구하고 진공용기(21)의 기밀이 유지될 수 있도록, 벨로우즈(30)를 포함한다. 벨로우즈(30)는, 본 발명의 일 실시형태에 따른 신축가능부재의 일례이다. 본 실시예에서, 벨로우즈(30)는, Z 방향으로 신축가능하도록 구성되나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 구동수단이나 샤프트의 설치 위치에 따라, X 방향 또는 Y 방향으로 신축가능하도록 구성되어도 된다.
벨로우즈(30)는 샤프트(34)의 적어도 일부의 외주를 둘러싸며, 그 내부 공간이 진공용기(21)의 내부와 외부 중 어느 하나와 연통하도록 설치된다.
예컨대, 벨로우즈(30)는, 도 2 및 도 3a에 도시된 바와 같이, 그 내부 공간이 진공용기(21)의 내부와 연통하도록 구성될 수 있다. 즉, 벨로우즈(30)는, 진공용기(21)의 외측에서, 진공용기(21)의 외벽면 또는 제1 벨로우즈 설치부(301)로부터 정전척 Z 액츄에이터(28)를 향해 샤프트(34)의 축선방향을 따라 제2 벨로우즈 설치부(302)까지 연장한다. 여기서, 제1 벨로우즈 설치부(301)의 개구벽면과 샤프트(34) 사이에는 시일되지 않기 때문에, 벨로우즈(30)의 내부 공간은 제1 벨로우즈 설치부(301)의 개구벽면과 샤프트(34)의 외주면 사이의 공간을 통해 진공용기(21)의 내부와 연통된다. 벨로우즈(30)의 양단은, 제1 벨로우즈 설치부(301) 및 제2 벨로우즈 설치부(302)에 각각 기밀하게 연결되므로, 벨로우즈(30)의 내부 공간은 대기측과 기밀하게 차단되며, 진공용기(21)의 내측은 진공상태를 유지할 수 있다.
이와 달리, 도 6a에 도시한 바와 같이, 벨로우즈(30)의 내부 공간이 진공용기(21)의 외부(대기측)와 연통하도록 구성하여도 된다. 이 경우, 벨로우즈(30)는, 진공용기(21)의 내측에서, 진공용기(21)의 내벽면 또는 제1 벨로우즈 설치부(301)로부터 진공용기(21)의 안쪽을 향해 샤프트(34)의 축선방향을 따라 제3 벨로우즈 설치부(303)까지 연장한다. 여기서, 제1 벨로우즈 설치부(301)의 개구벽면과 샤프트(34) 사이에는 시일되지 않기 때문에, 벨로우즈(30)의 내부 공간은 대기측과 연통한다. 벨로우즈(30)의 양단은, 제1 벨로우즈 설치부(301) 및 제3 벨로우즈 설치부(303)에 각각 기밀하게 연결되므로, 진공용기(21)의 내측은 진공상태를 유지할 수 있다.
이러한 구성에 의하면, 벨로우즈(30)는, 진공용기(21)내의 기밀 상태를 유지하면서도, 샤프트(34)가 Z 방향, 즉 샤프트(34)의 축선방향 및/또는 샤프트(34)의 축선방향에 수직인 평면내에서 XYθ 방향으로 구동되는 것을 허용한다.
본 발명의 일 실시형태에 의하면, 성막장치(11)는, 벨로우즈(30)와 구동수단으로서의 정전척 Z 액츄에이터(28)와의 사이에서 샤프트(34)의 적어도 일부의 외주를 둘러싸도록 진공용기(21)의 외부에 설치되는 커버 부재(32)를 더 포함한다. 도 2에서는, 커버 부재(32)가 정전척 Z 액츄에이터(28)와 연결된 샤프트(34)를 둘러싸도록 설치되는 것으로 도시하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 다른 구동수단(예컨대, 기판 Z 액츄에이터(26)나 마스크 Z 액츄에이터(27))와 이와 연결된 샤프트의 외주를 둘러싸는 벨로우즈와의 사이에도 커버 부재를 설치하여도 된다.
커버 부재(32)는, 통상 시에는 진공용기(21)에 대해 샤프트(34)의 축선방향(Z 방향)으로 이동가능하도록 설치된다(제1 상태). 예컨대, 제1 상태에서, 커버 부재(32)는 샤프트(34)측에 고정되며, 정전척 Z 액츄에이터(28)에 의해 샤프트(34)가 Z 방향으로 움직이면, 샤프트(34)와 함께 진공용기(21)에 대해 상대적으로 이동할 수 있다.
커버 부재(32)는, 벨로우즈(30)의 파손 등과 같은 긴급 시에는, 커버 부재(32)의 적어도 일부가 진공용기(21)에 대해 샤프트(34)의 축선방향으로 고정되도록(제2 상태) 구성된다. 제2 상태에서, 진공용기(21)에 대해 샤프트(34)의 축선방향으로 고정된 커버 부재(32)의 적어도 일부가, 벨로우즈(30)의 내부 공간을 진공용기(21)의 외부로부터 기밀하게 차단할 수 있다.
이와 같이, 제1 상태로부터 제2 상태로 절환가능한 커버 부재(32)를 진공용기(21)의 외측에 설치함으로써, 벨로우즈(30)의 파손에 의한 진공 누설 시에, 성막장치(11)를 정지시키지 않고도, 커버 부재(32)에 의해, 샤프트(34)가 진공용기(21)의 벽을 관통하는 부위의 주위를 기밀하게 덮음으로써, 진공용기(21)내의 진공상태를 유지할 수 있다. 커버 부재(32)의 구체적인 구조 및 동작에 대해서는 뒤에서 상세히 설명한다.
또한, 벨로우즈(30)의 파손에 의한 진공 누설이 발생한 경우에, 성막장치(11)의 작업자가 파손된 벨로우즈(30)를 특정하여, 그 벨로우즈(30)에 대응하는 커버 부재(32)를 제1 상태로부터 제2 상태로 절환하도록 하여도 된다. 또는, 성막장치(11)에 각 벨로우즈(30)의 상태를 감시하는 상태감시수단(미도시)을 설치하여 두고, 상태감시수단에 의해 파손된 것으로 판정된 벨로우즈(30)에 대하여, 그 벨로우즈(30)에 대응하는 커버 부재(32)를 성막장치(11)에 설치한 절환수단(미도시)에 의해 자동적으로 제1 상태로부터 제2 상태로 절환하도록 하여도 된다.
성막장치(11)는, 도 2에 도시하지는 않지만, 제1 상태에서 커버 부재(32)를 샤프트(34)에 고정하기 위한 고정부재(38), 커버 부재(32)와 샤프트(34)와의 사이를 시일(seal)하는 실링 부재(35)와, 복수의 환형 실링 부재(35)들 사이의 공간을 배기하는 배기수단(36)을 더 포함하는데, 이에 대해서는 도 3a 등을 참조하여 뒤에서 상세히 설명한다.
진공용기(21)의 상면외측에는, 전술한 구동기구 이외에, 진공용기(21)의 상면에 설치된 투명창을 통해 기판(S) 및 마스크(M)에 형성된 얼라인먼트 마크를 촬영하기 위한 얼라인먼트용 카메라(20)를 설치하여도 된다. 본 실시예에 있어서는, 얼라인먼트용 카메라(20)는, 직사각형의 기판(S), 마스크(M) 및 정전척(24)의 대각선에 대응하는 위치 또는 직사각형의 4개의 코너부에 대응하는 위치에 설치하여도 된다.
본 실시형태의 성막장치(11)에 설치되는 얼라인먼트용 카메라(20)는, 기판(S)과 마스크(M)의 상대적 위치를 고정밀도로 조정하는데 사용되는 파인 얼라인먼트용 카메라이며, 그 시야각은 좁지만 고해상도를 가지는 카메라이다. 성막장치(11)는 파인 얼라인먼트용 카메라(20) 이외에 상대적으로 시야각이 넓고 저해상도인 러프 얼라인먼트용 카메라를 포함하여도 된다.
또한, 위치조정기구(29)는 얼라인먼트용 카메라(20)에 의해 취득한 기판(S)과 마스크(M)의 위치정보에 기초하여, 기판(S)과 마스크(M)를 상대적으로 이동시켜 위치를 조정하는 얼라인먼트를 행한다.
성막장치(11)는 제어부(미도시)를 구비한다. 제어부는 기판(S)의 반송 및 얼라인먼트, 성막원(25)의 제어, 성막의 제어 등의 기능을 갖는다. 제어부는 예를 들면, 프로세서, 메모리, 스토리지, I/O 등을 갖는 컴퓨터에 의해 구성 가능하다. 이 경우, 제어부의 기능은 메모리 또는 스토리지에 기억된 프로그램을 프로세서가 실행함으로써 실현된다. 컴퓨터로서는 범용의 퍼스널 컴퓨터를 사용하여도 되고, 임베디드형의 컴퓨터 또는 PLC(programmable　logic　controller)를 사용하여도 좋다. 또는, 제어부의 기능의 일부 또는 전부를 ASIC나 FPGA와 같은 회로로 구성하여도 좋다. 또한, 성막장치별로 제어부가 설치되어도 되고, 하나의 제어부가 복수의 성막장치를 제어하도록 구성하여도 된다.
<커버 부재 및 관련 구성요소>
도 3a 내지 도 3c는 본 발명의 제1 실시예에 따른 커버 부재(32)의 구조 및 동작을 모식적으로 보여주는 단면도이다. 도 4는 도 3a의 점선 부분을 확대한 도면이다.
본 발명의 제1 실시예에 따른 커버 부재(32)는, 샤프트(34)의 축선방향으로 신축 가능한 신축가능부재, 예컨대 벨로우즈(30)가, 진공용기(21)의 외측에 설치된 구성에 적용된다.
이러한 구성에서는, 전술한 바와 같이, 벨로우즈(30)의 내부 공간은, 진공용기(21)의 내부와 연통되어 있으며, 진공용기(21)의 외부의 대기측으로부터는 시일되어 진공상태를 유지한다. 실시예 1의 구성은, 벨로우즈(30)의 구조가 단순하게 되고, 수명을 길게 할 수 있는 장점이 있다. 즉, 벨로우즈(30)의 내부가 진공, 외부가 대기압으로 되므로, 대기압에 의해 벨로우즈(30)가 수축되는 방향으로 힘이 작용한다. 수축되려고 하는 벨로우즈(30)를 늘려서 사용하는 것이 되기 때문에, 벨로우즈(30)가 똑바른 자세를 유지하기 쉽고, 좌굴(座屈)될 염려가 적어진다.
도 3a는 벨로우즈(30)가 신장된 상태를 나타내고, 도 3b는 벨로우즈(30)가 약간 수축된 상태를 나타낸다. 또한, 도 3a 및 도 3b 각각은, 진공용기(21)에 대해 샤프트(34)의 축선방향으로 이동가능하도록 설치된 제1 상태의 커버 부재(32)를 보여준다. 제1 상태의 커버 부재(32)는, 예컨대 벨로우즈(30)와 정전척 Z 액츄에이터(28) 사이의 샤프트(34)의 소정의 위치(제1 위치, A)에 고정설치될 수 있다. 이에 의하면, 커버 부재(32)는, 샤프트(34)와 일체가 되어 샤프트(34)와 함께 진공용기(21)에 대해 이동할 수 있다.
도 3c는, 커버 부재(32)의 적어도 일부가 진공용기(21)에 대해 샤프트(34)의 축선방향에 있어서 고정된 상태(제2 상태)를 나타낸다. 보다 구체적으로, 제1 위치(A)에 있던 커버 부재(32)가 샤프트(34)로부터 고정해제되어 샤프트(34)에 대해 축선방향으로 이동되어, 샤프트(34)의 제2 위치(B)에서 진공용기(21)에 대하여 고정된 상태(제2 상태)를 나타낸다. 그리고, 제2 상태의 커버 부재(32)는, 진공용기(21)의 외부, 즉 대기측으로부터 벨로우즈(30)의 내부 공간을 기밀하게 차단할 수 있다.
본 실시예에 의하면, 커버 부재(32)는, 플랜지부(322), 측벽부(324) 및 기재부(326)를 포함하여 구성될 수 있다. 보다 구체적으로, 커버 부재(32)는, 샤프트(34)를 둘러싸는 측벽부(324)의 양단에 플랜지부(322)와 기재부(326)가 구비된 원통 형상을 가지며, 기재부(326)에는 샤프트(34)가 삽입될 수 있는 개구가 형성된다.
측벽부(324)는 샤프트(34)의 축선방향에 있어서, 벨로우즈(30)의 적어도 일부를 둘러싸고 있다. 측벽부(324)는, 커버 부재(32)가 가장 수축된 상태의 벨로우즈(30)의 전부를 적어도 둘러쌀 수 있는 크기의 내부 공간을 가지도록 하는 것이 바람직하다. 즉, 샤프트(34)의 축선방향에 있어서의 측벽부(324)의 길이는, 가장 수축된 상태의 벨로우즈(30)의 길이와 동일하거나, 이보다 크며, 축선방향과 교차하는 방향(예컨대, 반경방향)에 있어서의 측벽부(324)의 직경은 벨로우즈(30)의 직경과 동일하거나 이보다 큰 것이 바람직하다. 이에 의해, 제2 상태에서 커버 부재(32)의 플랜지부(322)가 진공용기(21)의 벽의 외면 또는 제1 벨로우즈 설치부(301)에 기밀하게 고정된 경우에도, 벨로우즈(30)를 충분히 둘러쌀 수 있다. 다만, 예컨대, 축선방향에 있어서의 커버 부재(32)의 측벽부(324)는, 샤프트(34)의 승강구동 시, 커버 부재(32)의 플랜지부(322)가 진공용기(21)와 간섭하지 않는 길이를 가지는 것이 바람직하다.
기재부(326)는, 정전척 Z 액츄에이터(28)측 측벽부(324)의 단부에서 샤프트(34)를 둘러싸고 있다. 예컨대, 기재부(326)에는 개구가 형성되며, 샤프트(34)가 기재부(326)의 개구를 통해 삽입된다.
플랜지부(322)는, 측벽부(324)의 진공용기(21)측 단부로부터 샤프트(34)의 축선방향과 교차하는 방향으로 연장하도록 설치된다. 예컨대, 도 3a 내지 도 3c에 도시된 바와 같이, 플랜지부(322)는, 측벽부(322b)의 진공용기(21)측 단부에서, 샤프트(34)로부터 멀어지는 방향(예컨대, 반경방향외측)으로, 소정의 길이만큼 연장된다. 다만, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 측벽부(324)의 직경이 벨로우즈(30)의 직경보다 큰 구성에 있어서는, 플랜지부(322)는, 벨로우즈(30)와 간섭되지 않는 한, 샤프트(34)에 접근하는 방향(예컨대, 반경방향 내측)으로 연장하도록 설치되어도 된다.
플랜지부(322)는, 커버 부재(32)의 제2 상태(도 3c 참조)에서, 벨로우즈(30)의 내부 공간을 진공용기(21)의 외부로부터 기밀하게 차단할 수 있도록, 진공용기(21)의 외벽측에 기밀하게 고정된다. 예컨대, 플랜지부(322)가, 진공용기(21)의 벽면 또는 이에 설치되어 있는 다른 부재(예컨대, 제1 벨로우즈 설치부(301))의 외측면에 기밀하게 고정되거나 또는 다른 실링 부재(미도시)를 개재하여, 플랜지부(322)와 진공용기(21)의 외벽측 사이의 기밀이 확보될 수 있도록 할 수 있다.
또한, 제2 상태에서, 벨로우즈(30)의 내부 공간 또는 커버 부재(32)의 내부 공간을 진공용기(21)의 외부(대기)로부터 기밀하게 차단할 수 있도록, 커버 부재(32)의 기재부(326)와 샤프트(34)와의 사이를 시일(seal)하는 실링 부재(35)가, 성막장치(11)에 추가로 구비될 수 있다. 실링 부재(35)는 커버 부재(32)의 기재부(326)와 샤프트(34)와의 접촉면, 즉 기재부(326)에 형성되어 있는 개구의 내벽면과 샤프트(34)와의 사이를 통하여, 진공이 리크되는 것을 방지한다.
보다 구체적으로, 커버 부재(32)가, 도 3c에 도시된 바와 같이, 샤프트(34)의 제2 위치(B)에서 진공용기(21)측에 고정된 상태(즉, 벨로우즈(30)가 파손되어 기밀이 파괴되어, 커버 부재(32)를 진공용기(21)의 외벽측에 고정함으로써, 대기측으로부터 벨로우즈(30)의 내부 공간을 기밀하게 차단한 상태)에서, 후속 공정에서 샤프트(34)가 커버 부재(32)에 대하여 축선방향으로 구동되더라도, 실링 부재(35)에 의하여 샤프트(34)와 커버 부재(32) 사이의 기밀은 유지될 수 있다. 이러한 실링 부재(35)는, 샤프트(34)의 이동에도 불구하고 커버 부재(32)와의 접촉면에서 기밀을 유지할 수 있는 것이면 충분하고, 그 종류나 구조에 특별한 제한은 없다.
본 실시예에 의하면, 실링 부재(35)는, 기재부(326)와 샤프트(34)와의 접촉면에 설치된 하나 이상의 환형 실링 부재(예컨대, 오-링)를 포함할 수 있다. 기재부(326)에서 환형 실링 부재가 설치되는 면은, 평평하거나 또는 오목한 형상을 가질 수 있다. 이에 의하면, 샤프트(34)가, 기재부(326)를 관통한 상태로, 커버 부재(32)에 대하여 축선방향으로의 이동이 허용될 뿐만 아니라, 커버 부재(32)와 샤프트(34) 사이의 기밀을 유지할 수도 있다.
전술한 바와 같이, 커버 부재(32)가 샤프트(34)에 고정되어 있는 상태(제1 상태)에서는, 커버 부재(32)와 샤프트(34)가 상대적으로 이동하지 않으므로, 커버 부재(32)의 기재부(326)와 샤프트(34) 사이에 형성된 실링 부재(35)는 기능하지 않으며, 커버 부재(32)가 진공용기(21)측에 고정되어 샤프트(34)가 커버 부재(32)에 대해 상대적으로 이동 가능한 상태(제2 상태)에서만, 실링 부재(35) 기능을 발휘하게 되므로, 실링 부재(35)의 수명을 늘릴 수 있다. 예컨대, 실링 부재(35)가 오-링인 경우, 제1 상태에서는 오-링(실링 부재(35))은 샤프트(34) 및 커버 부재(32)에 대하여 고정된 상태가 되지만, 제2 상태에서는 오-링(실링 부재(35))은 커버 부재(32)에 대해서는 고정된 상태이나 샤프트(34)에 대해서는 상대적으로 이동가능한 상태가 된다. 제2 상태에서는, 오-링(실링 부재(35))이 샤프트(34)의 표면에 밀착하여 기밀을 유지한 채로 슬라이딩하므로, 실링 부재(35)는 기능을 발휘함에 따라 열화가 진행된다. 이 때문에, 전술한 바와 같이, 제2 상태에 있어서만 실링 부재(35)가 기능하게 함으로써, 실링 부재(35)의 수명을 늘릴 수 있게 된다.
바람직하게는, 실링 부재(35)는, 샤프트(34)의 축선방향으로 이격되도록 배치된, 복수의 환형 실링 부재를 포함할 수 있다. 도 4에는 환형 실링 부재(35)가 2개인 경우가 도시되어 있는데, 이것은 예시적인 것이다. 이에 의하면, 하나의 환형 실링 부재만 설치된 경우보다, 커버 부재(32)에 대한 샤프트(34)의 축선방향으로의 이동 시에, 커버 부재(32)와 샤프트(34) 사이의 기밀을 보다 확실하게 유지할 수 있다.
커버 부재(32)가, 도 3c에 도시한 바와 같이, 샤프트(34)의 제2 위치(B)에서 진공용기(21)측에 고정된 상태에서, 복수의 환형 실링 부재(35) 사이의 공간을 진공 펌프 등의 배기수단(36)에 의해 진공배기하여도 된다. 이를 위하여, 복수의 환형 실링 부재(35) 사이의 공간을 배기하기 위한 배기수단(36)이, 성막장치(11)에 추가로 구비되어 있을 수 있다. 배기수단(36)은 진공 펌프이면 되며, 그 종류나 구조는 한정되지 않는다. 이에 의하면, 커버 부재(32)의 기재부(326)와 샤프트(34) 사이의 공간의 기밀 상태를 보다 확실하게 유지할 수 있다.
제1 상태에서 커버 부재(32)는, 해제 또는 분리 가능한 고정부재(38)에 의해 샤프트(34)에 고정된다. 예컨대, 고정부재(38)는, 셋트 칼라(set collar) 또는 샤프트 칼라(shaft collar)일 수 있는데, 여기에만 한정되는 것은 아니다.
고정부재(38)에 의하여 샤프트(34)의 제1 위치(A)에 고정되어 있는 커버 부재(32)는, 고정부재(38)에 의한 고정이 해제되면, 진공용기(21)에 대해 샤프트(34)의 축선방향으로 이동할 수 있게 된다.
고정부재(38)에 의한 고정이 해제되어 샤프트(34)의 축선방향으로 이동한 커버 부재(32)는, 도 3c에 도시된 바와 같이, 샤프트(34)의 제2 위치(B)에서 진공용기(21)의 외벽측에 기밀하게 고정될 수 있다. 여기서, "커버 부재(32)가 진공용기(21)의 외벽측에 기밀하게 고정된다"는 것은, 커버 부재(32)가 진공용기(21)의 외벽 또는 이와 결합된 소정의 부재(예컨대, 제1 벨로우즈 설치부(301))에 고정결합되어 있으며, 이 고정결합되는 부분에서 기밀이 유지된다는 것을 의미한다. 예를 들어, 커버 부재(32)는 볼트 및 너트 등과 같은 기계적인 결합 수단 등에 의해, 진공용기(21)의 외벽면 또는 제1 벨로우즈 설치부(301)에 기밀하게 고정될 수 있으나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 다른 수단을 사용하여도 된다.
이에 의하면, 진공용기(21)의 외벽측에 기밀하게 고정된 커버 부재(32)의 측벽부(324)에 의하여 한정되는 내부 공간에, 수축된 상태의 벨로우즈(30)가 들어간다. 그리고 이러한 상태에서, 정전척 Z 액츄에이터(28)에 의하여 샤프트(34)가 축선방향으로 구동하면, 샤프트(34)는 커버 부재(32), 보다 구체적으로는 기재부(326)의 개구의 내벽면과 기밀접촉을 유지하면서, 이동하게 된다. 그리고 이러한 상대적으로 이동하는 샤프트(34)와 기재부(326)간의 기밀 또는 실링은 실링 부재(35)에 의하여 행해진다.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 커버 부재(32)의 변형예를 모식적으로 보여주는 단면도이다.
도 5를 참조하면, 커버 부재(32')는, 측벽부(324')가 벨로우즈와 같은 신축 가능부재로 형성되어 있다는 점에서, 도 3a 내지 도 3c에 도시된 커버 부재(32)와 다르다.
이러한 구조의 커버 부재(32')에 의하면, 기판(S)과 마스크(M)와의 얼라인먼트 시에, 진공용기(21)의 외부, 즉, 대기로부터의 기밀상태를 유지하면서도, 위치조정기구(29)에 의하여, 샤프트(34)가 축선방향(Z 방향)에 대하여 수직인 방향, 즉 XYθ 방향(X 방향, Y 방향 및/또는 θ방향)으로 이동하는 것을 허용할 수 있다. 이러한 변형예의 구성은, 얼라인먼트를 행하는 구동수단, 예컨대, 도 2에 도시한 성막장치(11)의 정전척 Z 액츄에이터(28) 및 위치조정기구(29)와 연결된 샤프트(34)에 설치된 커버 부재(32)에 적용하는 것이 바람직하다.
도 6a 내지 도 6c는 본 발명의 제2 실시예에 따른 커버 부재(32")의 구조 및 동작을 모식적으로 보여주는 단면도이다.
도 6a 및 도 6b는, 커버 부재(32")가, 벨로우즈(30)와 정전척 Z 액츄에이터(28) 사이의 샤프트(34)의 소정의 위치(제1 위치, A)에 고정설치되어 있는 상태(제2 상태)를 나타낸다. 도 6a는 벨로우즈(30)가 신장된 상태이고, 도 6b는 벨로우즈(30)가 수축된 상태이다. 도 6c는, 커버 부재(32")가 샤프트(34)로부터 고정해제되어 샤프트(34)를 따라 진공용기(21)측으로 이동하여, 샤프트(34)의 제2 위치(B)에서 진공용기(21)의 외벽측에 고정되어 있는 상태(제2 상태)를 나타낸다.
제1 실시예에서와 마찬가지로, 커버 부재(32")는, 통상 시에는 샤프트(34)의 축선방향으로 이동가능하도록, 벨로우즈(30)와 정전척 Z 액츄에이터(28)와의 사이에서 샤프트(34)에 고정설치되며(도 6a 또는 도 6b에 도시된 제1 상태), 벨로우즈(30)가 파손되어 진공 누설이 발생한 때에는, 샤프트(34)로부터 분리(고정해제)되어, 진공용기(21)의 외벽측에 고정되어(도 6c에 도시된 제2 상태), 대기측으로부터 벨로우즈(30)의 내부 공간을 기밀하게 차단할 수 있다.
이하에서는, 전술한 제1 실시예에 따른 커버 부재(32)와의 차이점을 중심으로, 본 실시예에 따른 커버 부재(32")에 대하여 설명한다. 따라서, 여기에서 구체적으로 설명되지 않은 사항은, 도 3a 내지 도 3c 및 도 4를 참조하여 전술한 사항이, 본 실시예에서도 동일하게 적용된다.
도 6a 내지 도 6c를 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 커버 부재(32")는, 샤프트(34)의 축선방향으로 신축 가능한 신축가능부재, 예컨대 벨로우즈(30)가, 진공용기(21)의 내벽면으로부터 진공용기(21)의 안쪽으로 연장된 구성에 적용될 수 있다. 이 경우에, 벨로우즈(30)의 내부 공간은, 샤프트(34)와 진공용기(21)의 벽과의 사이를 통해 진공용기(21)의 외부, 즉 대기측과 연통된다. 진공용기(21)내의 진공상태는, 벨로우즈(30)의 타단이 진공용기(21)의 안쪽의 제3 벨로우즈 설치부(303)에 기밀하게 연결됨으로써 유지된다.
본 실시예의 일 태양에 의하면, 커버 부재(32")는, 도 6c에 도시된 바와 같은 제2 상태에서, 진공용기(21)의 외벽측에 기밀하게 고정될 수 있는 한, 그 구체적인 형상은 한정되지 않는다. 예컨대, 커버 부재(32")는, 중앙부에 샤프트(34)가 삽입되는 개구가 형성되어 있으며(즉, 샤프트의 적어도 일부를 둘러싸며), 소정의 두께를 가지는 플레이트 형상일 수 있다. 이처럼, 실시예 2에 따른 커버 부재(32")는, 실시예 1에 따른 커버 부재(32)와 달리, 벨로우즈(30)를 둘러싸는 측벽부(324) 등이 없으며, 구조가 단순한 장점이 있다.
본 실시예에서는, 벨로우즈(30)가 파손되었을 때에, 커버 부재(32")를 진공용기(21)의 외벽면 또는 제1 벨로우즈 설치부(301)에 기밀하게 고정하므로, 원래 대기측과 연통하고 있던 벨로우즈(30)의 내부 공간은 벨로우즈(30)의 파손부위를 통해 진공상태로 되며, 진공용기(21) 전체적으로 진공상태를 유지할 수 있다.
또한, 벨로우즈(30)의 내부 공간을 진공용기(21)의 외부로부터 기밀하게 차단할 수 있도록, 커버 부재(32")와 샤프트(34)와의 사이를 시일(seal)하는 실링 부재(35)가, 진공장치(11)에 더 구비된다.
이러한 커버 부재(32")는, 도 6a 또는 도 6b에 도시된 바와 같이, 평상 시(예컨대, 벨로우즈(30)가 파손되지 않은 경우와 같은 제1 상태)에는, 고정부재(38)에 의해 샤프트(34)의 제1 위치(A)에 고정되도록 설치되어 있다. 그리고, 벨로우즈(30)가 파손되어 진공 누설이 발생하면, 커버 부재(32)는, 고정부재(38)에 의한 고정이 해제되어, 샤프트(34)에 대해 샤프트(34)의 축선방향으로 상대적으로 이동할 수 있으며, 도 6c에 도시된 바와 같이, 샤프트(34)의 제2 위치(B)에서 진공용기(21)의 외벽측에 기밀하게 고정될 수 있다.
본 발명에 의하면, 성막장치(11)와 같은 진공장치에 있어서, 샤프트(34)의 적어도 일부를 둘러싸서 진공용기(21)의 기밀을 유지하는 벨로우즈(30)가 파손되는 경우에, 커버 부재(32, 32', 32")를 사용하여 신속하게 파손된 벨로우즈(30)의 내부 공간을 진공용기(21)의 외부, 즉, 대기측으로부터 기밀하게 차단함으로써, 벨로우즈(30)의 교환없이 다음 번 유지보수 시까지 진공장치를 계속 작동시킬 수가 있으며, 그리스 등의 디바이스 오염원의 비산 문제도 저감할 수 있다.
상기 실시예는 본 발명의 일 예를 나타낸 것으로, 본 발명은 상기 실시예의 구성에 한정되지 않으며, 그 기술사상의 범위내에서 적절히 변형하여도 된다.
상기 실시예 및 변형예의 설명에서는, 정전척 Z 액츄에이터(28)에 접속된 샤프트(34) 및 해당 샤프트(34)의 주위의 커버 부재(32)에 대하여 예시적으로 설명하였으나, 기판 Z 액츄에이터(26)나 마스크 Z 액츄에이터(27)에 대해서도 마찬가지로 적용될 수 있음은 명백하다.
11: 성막장치(진공장치)
21: 진공용기
24: 정전척
25: 성막원
28: 정전척 Z 액츄에이터(구동수단)
30: 벨로우즈(신축가능부재)
32, 32', 32": 커버 부재
34: 샤프트
35: 실링 부재
36: 배기수단
38: 고정부재

Claims (13)

  1. 진공용기와,
    상기 진공용기의 벽을 관통하도록 설치되는 샤프트와,
    상기 진공용기의 외부에 설치되어, 상기 샤프트의 축선방향으로, 상기 샤프트를 구동하는 구동수단과,
    상기 샤프트의 적어도 일부의 외주를 둘러싸며, 내부 공간이 상기 진공용기의 내부와 외부 중 어느 하나와 연통하도록 설치되며, 상기 샤프트의 상기 축선방향으로 신축가능한 신축가능부재와,
    상기 신축가능부재와 상기 구동수단과의 사이에서 상기 샤프트의 적어도 일부의 외주를 둘러싸도록 상기 진공용기의 외부에 설치되는 커버 부재를 포함하며,
    상기 커버 부재는, 상기 진공용기에 대해 상기 샤프트의 상기 축선방향으로 이동가능한 제1 상태로부터, 상기 커버 부재의 적어도 일부가 상기 진공용기에 대해 상기 샤프트의 축선방향으로 고정된 제2 상태로 절환가능하며, 상기 제2 상태에서 상기 커버 부재의 상기 적어도 일부가 상기 신축가능부재의 상기 내부 공간을 상기 진공용기의 외부로부터 기밀하게 차단할 수 있도록 구성된 것을 특징으로 하는 진공장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 커버 부재와 상기 샤프트와의 사이를 시일(seal)하는 실링 부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 진공장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1 상태에서 상기 커버 부재를 상기 샤프트에 고정하기 위한 고정부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 진공장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 고정부재는 셋트 칼라(set collar)인 것을 특징으로 하는 진공장치.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 실링 부재는, 상기 커버 부재와 상기 샤프트와의 접촉면에 설치된 하나 이상의 환형 실링 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 진공장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 실링 부재는, 상기 샤프트의 상기 축선방향으로 이격되게 설치되는 복수의 상기 환형 실링 부재를 갖는 것을 특징으로 하는 진공장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 복수의 환형 실링 부재 사이의 공간을 배기하는 배기수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 진공장치.
  8. 제2항에 있어서,
    상기 신축가능부재는, 그 내부 공간이 상기 진공용기의 내부와 연통하며, 상기 진공용기의 외벽면으로부터 상기 샤프트의 상기 축선방향을 따라 상기 구동수단을 향해 연장하도록 설치되는 것을 특징으로 하는 진공장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 커버 부재는,
    상기 샤프트의 상기 축선방향에 있어서, 상기 신축가능부재의 적어도 일부를 둘러싸는 측벽부와,
    상기 측벽부의 상기 구동수단측 단부에서 상기 샤프트를 둘러싸는 기재부와,
    상기 측벽부의 상기 진공용기측 단부에서 상기 샤프트의 상기 축선방향과 교차하는 방향으로 연장하도록 설치되는 플랜지부를 포함하며,
    상기 제2 상태에서, 상기 플랜지부는 상기 진공용기의 외벽측에 기밀하게 고정되는 것을 특징으로 하는 진공장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 실링 부재는, 상기 기재부와 상기 샤프트와의 접촉면에 설치되는 것을 특징으로 하는 진공장치.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 커버 부재의 상기 측벽부는 신축가능한 것을 특징으로 하는 진공장치.
  12. 제2항에 있어서,
    상기 신축가능부재는, 그 내부 공간이 상기 진공용기의 외부와 연통하며, 상기 진공용기의 내벽면으로부터 상기 진공용기의 안쪽을 향해 상기 샤프트의 상기 축선방향을 따라 연장하도록 설치되며,
    상기 커버 부재는, 상기 제2 상태에서, 상기 진공용기의 외벽측에 기밀하게 고정되는 것을 특징으로 하는 진공장치.
  13. 제2항에 있어서,
    상기 샤프트가 관통하는 상기 진공용기의 개구 주위에 설치되는 신축가능부재 설치부를 더 포함하고,
    상기 신축가능부재 설치부에는 상기 신축가능부재의 일 단부가 기밀하게 연결되며,
    상기 제2 상태에서, 상기 커버 부재의 상기 적어도 일부가 상기 신축가능부재 설치부에 기밀하게 고정되는 것을 특징으로 하는 진공장치.
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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009182235A (ja) 2008-01-31 2009-08-13 Tokyo Electron Ltd ロードロック装置および基板冷却方法

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0718860A3 (en) * 1994-12-22 1997-10-22 Hitachi Ltd Vacuum switch
JPH11214489A (ja) * 1998-01-27 1999-08-06 Mitsubishi Electric Corp 真空処理装置
JP4643149B2 (ja) * 2004-01-26 2011-03-02 芝府エンジニアリング株式会社 ろう材
JP6016349B2 (ja) * 2011-10-31 2016-10-26 キヤノンアネルバ株式会社 基板ホルダー及び真空処理装置
CN202721076U (zh) * 2012-06-29 2013-02-06 武汉飞特电气有限公司 12千伏真空断路器用真空开关管
KR101474921B1 (ko) * 2013-02-26 2014-12-22 주식회사 좋은기술 진공창 제조 설비의 봉구 장치
US10221478B2 (en) * 2013-04-30 2019-03-05 Tokyo Electron Limited Film formation device
CN103390525B (zh) * 2013-08-05 2015-12-09 徐州新电高科电气有限公司 一种真空灭弧室
WO2015140674A1 (en) * 2014-03-17 2015-09-24 Sécheron Sa Circuit interrupting device
CN104810195B (zh) * 2015-05-05 2015-12-30 西安交通大学 一种高气体压力下真空灭弧室波纹管的保护结构及应用
EP3163594A1 (en) * 2015-10-26 2017-05-03 ABB Schweiz AG Vacuum interrupter with one movable contact
CN206282792U (zh) * 2016-08-31 2017-06-27 七七七电气科技有限公司 一种带有排气管的真空灭弧室

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009182235A (ja) 2008-01-31 2009-08-13 Tokyo Electron Ltd ロードロック装置および基板冷却方法

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