KR20230050285A - 기판 처리 장치 - Google Patents

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KR20230050285A
KR20230050285A KR1020230042186A KR20230042186A KR20230050285A KR 20230050285 A KR20230050285 A KR 20230050285A KR 1020230042186 A KR1020230042186 A KR 1020230042186A KR 20230042186 A KR20230042186 A KR 20230042186A KR 20230050285 A KR20230050285 A KR 20230050285A
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Abstract

본 발명은 기판이 수용되고, 진공밀폐되도록 형성된 로드락 챔버; 상기 로드락 챔버가 수용되는 반응 챔버; 및 상기 반응 챔버 내에 수용된 상기 로드락 챔버를 향해 연장되고, 상기 로드락 챔버를 열고 닫을 수 있도록 형성된 개폐부재를 포함하는 기판 처리 장치를 제공한다.

Description

기판 처리 장치{WAFER PROCESSING APPARATUS}
본 발명은 기판 처리 장치에 관한 것으로서, 구체적으로, 기판이 수용된 로드락 챔버를 챔버 하우징에 대해 로딩 및 언로딩할 수 있는 기판 처리 장치에 관한 것이다.
기판 처리 장치(예를 들어, 반도체 제조 장치)는 진공으로 유지되는 챔버 내에 수용된 기판에 막형성 등의 공정이 수행되도록 형성된다.
이러한 기판 청리 장치는 높은 청정도를 유지할 수 있는 클린룸 내에 설치되며, 기판이 수용되는 챔버 내부 역시 높은 청정도를 유지함과 동시에 외기로 인한 오염을 최소화할 수 있는 진공 분위기(진공 환경)로 유지된다.
이러한 챔버에 대하여 기판을 로딩하거나 언로딩할 때, 기판이 오염되거나 또는 주변 환경의 기체와 반응할 수 있는 문제가 있다.
한편, 종래의 기판 처리 장치는 챔버에 대한 기판의 로딩 및 언로딩 시에 발생될 수 있는 오염을 최소화하기 위하여, 버퍼 장치, 로드락 챔버 및 프로세스 모듈과 같은 챔버들을 각각 별도로 마련하고 있다.
즉, 종래의 기판 처리 장치는 기판의 이송 중에 오염 및 (산화 등의) 반응을 최소화하기 위하여, 전술한 복수개의 챔버들이 나란히 또는 순차적으로 마련되어야 한다.
이러한 종래의 기판 처리 장치는 복수개의 챔버를 위한 공간이 확보되어야 하는 문제가 있다.
또한, 종래의 기판 처리 장치는 복수의 챔버가 마련됨에도 불구하고, 기판의 이송 중에 기판이 대기 환경에 노출되어 오염되거나, 기체와 반응(예를 들어, 산화)할 수 있는 문제가 있다.
예를 들어, 등록특허공보 제10-1137665호는 종래의 로드락 챔버를 개시하고 있다.
본 발명은 전술한 문제를 해결하기 위한 것으로서, 기판 처리 장치의 설치를 위한 공간을 최소화할 수 있는 기판 처리 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 기판이 수용된 로드락 챔버 자체가 반응 챔버 내에 수용되어, 기판의 오염 및 산화 등을 보다 확실하게 방지할 수 있는 기판 처리 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 로드락 챔버가 반응 챔버 내에 수용된 상태에서, 로드락 챔버를 용이하게 열고 닫을 수 있는 기판 처리 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 기판이 진공 상태로 유지되는 로드락 챔버에 수용된 상태에서, 반응 챔버 내로 로딩 및 반응 챔버로부터 언로딩되도록 할 수 있는 기판 처리 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 전술한 목적을 달성하기 위한 것으로서, 진공밀폐된 상태로 기판을 수용하는 로드락 챔버; 상기 로드락 챔버가 수용되는 반응 챔버; 및 상기 로드락 챔버를 개폐하도록 형성된 개폐부재를 포함하고, 상기 개폐부재는 상기 반응 챔버에 형성된 제1홀을 통하여, 상기 로드락 챔버를 향해 연장되는 기판 처리 장치가 제공된다.
따라서, 이동 가능한(즉, 이송 가능한) 상기 로드락 챔버가 상기 반응 챔버 내에 수용되므로, 기판의 이송 중에 발생될 수 있는 오염 및 외부 기체와의 불필요한 반응이 방지될 수 있다.
또한, 상기 제1홀은 상기 반응 챔버의 상면에 형성되고, 상기 제1홀은 상기 개폐부재가 관통한 상태에서 실링될 수 있다. 따라서, 상기 개폐부재의 조작 중에도 반응 챔버 내는 진공상태로 유지될 수 있다.
또한, 상기 로드락 챔버는 회전을 통해 서로 결합 및 분리되는 제1케이스 및 제2케이스를 포함하고, 상기 제1케이스 및 상기 제2케이스 중 하나에는 상기 개폐부재의 일단부에 형성된 제1결합부가 회전결합되는 제2결합부가 형성될 수 있다.
따라서, 진공상태인 상기 반응 챔버 내에 수용되어 있는 상기 로드락 챔버의 제1케이스 및 제2케이스가 상기 개폐부재를 통해 서로 분리될 수 있고, 상기 로드락 챔버 내의 기판이 반응 챔버 내의 반응 공간으로 노출될 수 있다.
또한, 기판 처리 장치는 상기 반응 챔버에 형성된 제2홀을 통하여, 상기 로드락 챔버를 향해 연장되는 누름 바를 더 포함할 수 있다. 이때, 상기 제2홀은 상기 반응 챔버의 상면에 형성되며, 상기 제2홀은 상기 누름 바가 관통한 상태에서 실링될 수 있다.
따라서, 반응 챔버를 진공으로 유지시킨 상태에서, 상기 개폐부재와 상기 누름 바의 조작을 통해 반응 챔버 내의 로드락 챔버를 용이하게 개폐할 수 있다.
또한, 상기 제1홀과 상기 제2홀은 상기 반응 챔버의 상면에서 서로 이격되어 배치될 수 있다. 따라서, 상기 개폐부재와 상기 누름 바의 조작이 별도로 각각 이루어질 수 있다.
또한, 상기 로드락 챔버는 회전을 통해 서로 결합 및 분리되는 제1케이스 및 제2케이스를 포함하고, 상기 제2케이스의 상면에는, 상기 누름 바의 일단부가 선택적으로 결합되는 누름 홈이 형성될 수 있다.
따라서, 상기 샤프트의 제2방향 회전을 통해 상기 제2케이스를 상기 제1케이스에 결합시킨 후에, 상기 누름 바를 통해 상기 제2케이스의 회전을 방지한 상태로 상기 샤프트를 제2방향으로 계속 회전시키면, 상기 샤프트가 상기 제2케이스로부터 분리될 수 있다. 또한, 누름 바의 조작 시에도 반응 챔버 내의 진공 상태가 유지될 수 있다.
본 발명에 따르면, 기판 처리 장치의 설치를 위한 공간을 최소화할 수 있는 기판 처리 장치를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명은 기판이 수용된 로드락 챔버 자체가 반응 챔버 내에 수용되어, 기판의 오염 및 산화 등을 보다 확실하게 방지할 수 있는 기판 처리 장치를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명은 로드락 챔버가 반응 챔버 내에 수용된 상태에서, 로드락 챔버를 용이하게 열고 닫을 수 있는 기판 처리 장치를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면 기판이 진공 상태로 유지되는 로드락 챔버에 수용된 상태에서 반응 챔버 내로 로딩 및 반응 챔버로부터 언로딩되기 때문에, 기판의 이송과정에서의 기판의 오염을 보다 확실하게 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 기판 처리 장치가 분해된 상태를 나타내는 단면도이다.
도 2는 반응 챔버 내에 로드락 챔버가 수용된 상태에서, 밀폐된 로드락 챔버에 개폐부재(샤프트)가 결합된 상태를 나타내는 도면이다.
도 3은 반응 챔버 내에 로드락 챔버가 수용된 상태에서, 개폐부재(샤프트)에 의해 로드락 챔버가 개방되는 과정을 나타내는 도면이다.
도 4는 반응 챔버 내에 로드락 챔버가 수용된 상태에서, 개폐부재(샤프트)에 의해 로드락 챔버가 밀폐되는 과정을 나타내는 도면이다.
도 5는 반응 챔버 내에 로드락 챔버가 수용된 상태에서, 개폐부재(샤프트)가 로드락 챔버로부터 분리되는 과정을 나타내는 도면이다.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치를 첨부된 도면을 참고하여 상세히 설명한다. 첨부된 도면은 본 발명의 예시적인 형태를 도시한 것으로, 이는 본 발명을 보다 상세히 설명하기 위해 제공되는 것일 뿐, 이에 의해 본 발명의 기술적인 범위가 한정되는 것은 아니다.
또한, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응되는 구성요소는 동일한 참조번호를 부여하고 이에 대한 중복 설명은 생략하기로 하며, 설명의 편의를 위하여 도시된 각 구성 부재의 크기 및 형상은 과장되거나 축소될 수 있다.
한편, 제 1 또는 제 2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들이 상기 용어들에 의해 한정되지 않으며, 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별시키는 목적으로만 사용된다.
도 1은 본 발명에 따른 기판 처리 장치가 분해된 상태를 나타내는 단면도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 기판 처리 장치는 기판이 수용되는 로드락 챔버(100), 상기 로드락 챔버(100)가 수용되는 반응 챔버(200), 상기 로드락 챔버(100)를 향해 연장되고 상기 로드락 챔버(100)를 개폐하도록 형성된 개폐부재(300)를 포함한다.
상기 로드락 챔버(100), 상기 반응 챔버(200) 및 상기 개폐부재(300)는 금속 소재로 형성될 수 있다.
상기 로드락 챔버(100)는 기판(예를 들어, 처리 대상인 샘플 기판)을 수용하도록 형성될 수 있다. 상기 로드락 챔버(100)는 기판이 놓이는 제1케이스(110) 및 상기 제1케이스(110)에 분리가능하게 결합되는 제2케이스(120)를 포함한다. 예를 들어, 상기 제1케이스(110) 및 상기 제2케이스(120)는 하부케이스 및 상부케이스가 될 수 있다. 즉, 상기 제1케이스(110) 및 상기 제2케이스(120)는 상하방향으로 서로 결합될 수 있다.
상기 제2케이스(120)는 제1케이스(110)에 회전을 통하여 결합 및 분리될 수 있다. 예를 들어, 상기 제1케이스(110)의 외주면에 나사산이 형성되고, 상기 제2케이스(120)의 내주면에 나사산이 형성되어 상기 제2케이스(120)가 상기 제1케이스(110)에 회전을 통해 결합 및 분리될 수 있다.
구체적으로, 상기 제1케이스(110)는 바닥벽 및 상기 바닥벽으로부터 연장되는 제1측벽을 구비하고, 상기 제2케이스(120)는 상벽 및 상기 상벽으로부터 연장되는 제2측벽을 구비할 수 있다. 상기 제2측벽은 상기 제1측벽을 둘러싸도록 형성될 수 있다. 즉, 상기 제2측벽은 상기 제1측벽보다 반경방향 외측에 배치될 수 있다. 다시 말해서, 상기 상벽의 직경은 상기 바닥벽의 직경보다 클 수 있다.
그리고, 상기 제1케이스(110)의 측벽의 외면에 제1나사산이 형성되고, 상기 제2케이스(120)의 측벽의 내면에 상기 제1나사산과 맞물리는 제2나사산이 형성될 수 있다.
상기 제2케이스(120)와 상기 제1케이스(110)의 결합에 의해 상기 로드락 챔버(100)는 진공밀폐될 수 있다. 도시되어 있지는 않지만, 로드락 챔버(100)의 진공밀폐를 위해, 상기 제1케이스(110) 및 상기 제2케이스(120) 중 적어도 하나에 밀봉링 등의 실링부재가 구비되는 것도 가능하다.
즉, 상기 로드락 챔버(100)는 밀폐된 상태(즉, 제2케이스(120)와 제1케이스(110)가 결합된 상태)에서, 내부에 진공이 유지된 상태로 기판을 수용할 수 있다. 예를 들어, 기판이 수용된 상기 로드락 챔버(100)는 내부에 진공이 유지된 상태로 상기 반응 챔버(200) 내에 수용될 수 있다.
예를 들어, 로드락 챔버(100)의 진공밀폐는 기판에 제조되는 진공상태의 공간에서 상기 제1케이스(110)에 기판을 배치하고, 제2케이스(120)와 제1케이스(110)를 결합함에 따라서 달성될 수 있다.
상기 반응 챔버(200)는 상기 로드락 챔버(100)를 수용하도록 형성될 수 있다. 또한, 상기 반응 챔버(200)는 반응 기체(예를 들어, 소스 기체)를 상기 반응 챔버(200) 내로 공급하는 공급원(미도시)과, 반응 챔버(200) 내부를 배기하는 배기라인 및 배기펌프 등을 포함하는 배기부(미도시)에 연결될 수 있다.
상기 반응 챔버(200)는 상기 로드락 챔버(100)가 분리가능하게 결합되는 챔버 하부(210), 상기 챔버 하부(210) 상에 분리 가능하게 결합되는 챔버 바디(220), 및 상기 챔버 바디(220) 상에 분리 가능하게 결합되는 챔버 커버를 포함한다.
상기 챔버 하부(210)는 반응 공간의 하면(즉, 반응 챔버의 하벽)을 구획하며, 상기 챔버 하부(210) 상에 상기 로드락 챔버(100)가 분리 가능하게 결합될 수 있다. 예를 들어, 상기 챔버 하부(210)의 중앙부에는 상기 로드락 챔버(100)를 분리 가능하게 결합하기 위하여 오목하게 형성된 결합시트(211)가 형성될 수 있다. 그리고, 상기 로드락 챔버(100)의 하면(즉, 제1케이스의 하면)에는 상기 결합시트(211)에 분리 가능하게 결합되는 돌출부(111)가 형성될 수 있다. 상기 제1케이스(110)는 회전 불가능하게 상기 결합시트(211)에 결합될 수 있다.
상기 챔버 하부(210)에는 반응 챔버 내로 반응 기체를 공급하기 위한 공급 라인(미도시)과 연결되는 공급홀(218), 및 반응 챔버 내의 기체를 배기하기 위한 배기라인(미도시)과 연결되는 배기홀(219)이 형성될 수 있다. 상기 공급라인에는 개폐밸브 및 개도조절밸브 중 적어도 하나가 구비될 수 있고, 상기 배기라인에도 개폐밸브 및 개도조절밸브 중 적어도 하나가 구비될 수 있다.
상기 챔버 바디(220)는 반응 공간의 측면(또는 측벽)을 구획하며, 상기 챔버 하부(210) 상에 분리가능하게 결합될 수 있다. 도시된 실시예에서, 상기 챔버 바디(220)는 상단 및 하단이 개방된 각기둥 형태로 형성되어 있으나, 원기둥 형태 등 다양한 형태로 변형이 가능하다는 것은 자명하다. 상기 챔버 바디(220)의 하단은 상기 챔버 하부(210)에 의해 덮이고, 상기 챔버 바디(220)의 상단은 상기 챔버 커버(230)에 의해 덮일 수 있다.
상기 챔버 커버(230)는 상기 챔버 바디(220)의 상단을 덮도록 형성될 수 있다. 즉, 상기 챔버 커버(230)는 반응 공간의 상면(또는 상벽)을 구획할 수 있다. 상기 챔버 커버(230)에는 개폐부재(300) 및 후술할 누름 바(push bar)(400)가 관통하는 제1홀(231) 및 제2홀(232)이 형성될 수 있다. 상기 제1홀(231) 및 상기 제2홀(232)은 상기 개폐부재(300) 및 상기 누름 바(400)가 관통한 상태에서 실링될 수 있다.
상기 개폐부재(300)는 상기 반응 챔버(200) 내에 수용된 상기 로드락 챔버(100)를 향해 연장될 수 있다. 상기 개폐부재(300)는 상기 로드락 챔버(100)를 열고 닫을 수 있도록 형성될 수 있다.
상기 반응 챔버(200) 내에 수용된 상기 로드락 챔버(100)의 개폐는 상기 반응 챔버(200)의 내부가 진공으로 유지된 상태에서 이루어질 수 있다. 즉, 진공 상태의 반응 챔버(200) 내에서 상기 로드락 챔버(100)가 열리거나 닫힐 수 있다.
따라서, 상기 로드락 챔버(100) 내에 수용된 기판의 불필요한 오염 또는 산화 등이 방지될 수 있다.
한편, 전술한 바와 같이, 상기 로드락 챔버(100)는 회전을 통해 서로 결합 및 분리되는 제1케이스(110) 및 제2케이스(120)를 포함할 수 있다. 이때, 상기 제1케이스(110) 및 상기 제2케이스(120) 중 하나는 상기 개폐부재(300)의 일단부가 분리 가능하게 결합되도록 형성될 수 있다.
구체적으로, 상기 제1케이스(110) 및 상기 제2케이스(120) 중 하나에는 상기 개폐부재(300)의 길이방향 일단부에 형성된 제1결합부(305)가 결합되는 제2결합부(125)가 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 제1결합부(305)와 상기 제2결합부(125)는 나사산의 형태로 형성될 수 있고, 나사결합(회전결합)의 방식으로 서로 결합될 수 있다.
상기 개폐부재(300)의 길이방향 타단부는 반응 챔버(200)의 외측으로 노출될 수 있다. 즉, 상기 개폐부재(300)의 타단부는 상기 상기 제1홀(231)을 통해 상기 챔버 커버(230)의 상측으로 돌출될 수 있다. 이는, 반응 챔버(200)의 외부에서 가해지는 상기 개폐부재(300)의 연직방향 이동 힘 및 회전력이 상기 개폐부재(300)의 타단부를 통해 상기 개폐부재(300)에 전달되도록 하기 위함이다. 즉, 사용자 또는 동력전달장치(미도시)에 의해, 상기 개폐부재(300)의 타단부에 연직방향 이동 힘 또는 회전력이 가해지면 상기 개폐부재(300) 자체가 연직방향으로 이동 또는 회전될 수 있다.
따라서, 상기 개폐부재(300)의 일단부가 상기 제2결합부(125)에 회전 결합된 후에, 상기 제1케이스(110) 및 상기 제2케이스(120) 중 하나를 돌려서 상기 제1케이스(110)와 상기 제2케이스(120)를 용이하게 분리할 수 있다.
도시된 실시예에서, 상기 제2결합부(125)는 상기 제2케이스(120)의 상면에 오목한 형태로 형성될 수 있다. 즉, 상기 제1결합부(305)는 수나사로 형성되고, 상기 제2결합부(125)는 암나사로 형성될 수 있다. 따라서, 상기 개폐부재(300)의 일단부는 상기 제2결합부(125)에 삽입되는 형태로 상기 제2케이스(120)의 상면에 결합될 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 제2케이스(120)의 상면의 반경방향 중앙부에 상기 제2결합부(125)가 형성될 수 있다. 그리고, 상기 개폐부재(300)는 상기 반응 챔버(200)의 상면(즉, 상기 챔버 커버)을 관통하여 상기 제2결합부(125)를 향해 연장하도록 형성된 샤프트일 수 있다.
따라서, 상기 개폐부재(300)가 상기 제2결합부(125)를 향해 내려진 후, 상기 개폐부재(300)의 제1결합부(305)가 상기 제2결합부(125)에 용이하게 회전결합될 수 있다.
상기 개폐부재(300)의 제1결합부(305)를 상기 제2결합부(125)에 결합하기 위한 상기 개폐부재(300)의 회전방향은 상기 제2케이스(120)를 상기 제1케이스(110)로부터 분리하기 위한 제2케이스(120)이 회전방향과 동일할 수 있다.
구체적으로, 상기 개폐부재(샤프트, 300)의 상기 제1결합부(305)는 상기 제2케이스(120)의 제2결합부(125)에 제1방향 회전을 통해 결합될 수 있다. 또한, 상기 2케이스(120)는 상기 제1케이스(110)에 상기 제1방향과 반대되는 제2방향 회전을 통해 결합될 수 있다.
예를 들어, 상기 제1방향은 반시계 방향이 될 수 있고, 상기 제2방향은 시계 방향이 될 수 있다.
따라서, 상기 제1결합부(305)와 상기 제2결합부(125)가 맞닿은 상태에서, 상기 개폐부재(300)를 제1방향으로 회전시키면, 상기 제1결합부(305)가 상기 제2결합부(125)에 결합되고, 계속해서 개폐부재(300)를 제1방향으로 회전시키면 상기 제2케이스(120)가 상기 제1케이스(110)로부터 분리될 수 있다.
상기 개폐부재(300)를 상기 제1케이스(110)에 결합 및 분리할 때, 결합부분의 마모를 방지하기 위하여, 상기 개폐부재(300)와 상기 로드락 챔버(100)(예를 들어, 상기 제1케이스(110))는 서로 동일한 강도 또는 동일한 경도를 가지는 소재로 형성될 수 있다.
상기와 같이, 개폐부재(300)의 일방향 회전(즉, 제1방향 회전)을 통해 제1케이스(110)와 제2케이스(120)를 용이하게 분리시킬 수 있으며, 개폐부재(300)의 일단부에 고정된 제2케이스(120)를 개폐부재(300)와 함께 상방으로 올려서 로드락 챔버(100) 내에 수용된(즉, 제1케이스(110) 내에 놓인) 기판을 반응 공간에 노출 시킬 수 있다.
반응 공간 내에서 기판의 처리가 완료되면, 반응 공간을 진공으로 유지한 상태에서, 제2케이스(120)는 다시 기판이 놓여 있는 제1케이스(110)에 결합될 필요가 있다. 이때, 개폐부재(300)의 일단부에 고정된 제2케이스(120)를 개폐부재(300)와 함께 상기 제1케이스(110)를 향해 내린 후, 상기 개폐부재(300)를 제2방향(시계방향)으로 돌리면, 상기 제2케이스(120)가 상기 제1케이스(110)에 결합될 수 있다.
상기 제2케이스(120)가 상기 제1케이스(110)에 결합된 후, 상기 개폐부재(300)를 상기 제2케이스(120)로부터 분리하기 위하여, 제2케이스(120)의 회전을 정지시킬 필요가 있다.
본 발명에 따른 기판 처리 장치는 상기 반응 챔버(200)의 상면을 관통하여 상기 제2케이스(120)를 향해 연장되는 누름 바(400)를 더 포함할 수 있다. 상기 누름 바(400)는 전술한 제2홀(232)을 통해 연장될 수 있다.
상기 제2케이스(120)의 상면에는, 상기 누름 바(400)의 일단부가 선택적으로 결합되는 누름 홈(126)이 형성될 수 있다. 상기 누름 홈(126)은 상기 제2결합부(125)로부터 편심된 위치에 배치될 수 있다.
*다시 말해서, 상기 제2결합부(125)의 반경방향 중심은 상기 제2케이스(120)의 반경방향 중심과 일치하고, 상기 개폐부재(300)의 축의 연장선은 상기 제2케이스(120)의 반경방향 중심을 (연직방향으로) 통과할 수 있다.
또한, 상기 누름 홈(126)은 상기 제2결합부(125)로부터 상기 케이스(120)의 반경방향 외측을 향하는 방향으로 이격되도록 배치될 수 있다. 즉, 상기 상기 누름 홈(126)의 중심은 상기 케이스(120)의 반경방향 중심과 상기 케이스(120)의 외주 사이에 배치될 수 있다.
상기 개폐부재(300)를 상기 제2케이스(120)로부터 분리할 때, 상기 누름 홈(126)에 상기 누름 바(400)의 일단부가 결합될 수 있다. 예를 들어, 상기 개폐부재(300)를 상기 제2케이스(120)로부터 분리할 때, 상기 누름 바(400)의 상기 누름 홈(126)을 향하는 일단부가 상기 누름 홈(126)에 결합된 상태에서, 상기 누름 바(400)에 의해 상기 제2케이스(120)가 (하방을 향해) 가압될 수 있다.
상기 누름 바(400)의 길이방향 타단부는 상기 반응 챔버(200)의 외측으로 노출되도록 상기 반응 참버(200)의 상방으로 돌출될 수 있다. 즉, 상기 누름 바(400)의 타단부는 상기 제2홀(232)을 통해 상기 챔버 커버(230)의 상측으로 돌출될 수 있다. 이는 반응 챔버(200) 외부에서 가해지는 상기 누름 바(400)의 연직방향 이동 힘이 상기 누름 바(400)의 타단부를 통해 상기 누름 바(400)에 전달되도록 하기 위함이다. 즉, 사용자 또는 동력전달장치(미도시)에 의해, 상기 누름 바(400)의 타단부에 연직방향 이동 힘이 가해지면 상기 누름 바(400) 자체가 연직방향으로 이동될 수 있다.
상기 누름 홈(126)에 상기 누름 바(400)의 일단부가 결합된 상태에서, 상기 개폐부재(300)를 제2방향으로 돌리면, 상기 개폐부재(300)가 상기 제2케이스(120)로부터 분리될 수 있다.
상기 누름 바(400)를 상기 누름 홈(126)에 결합 및 분리할 때, 결합부분의 마모를 방지하기 위하여, 상기 누름 바(400)와 상기 로드락 챔버(100)(예를 들어, 상기 제1케이스(110))는 서로 동일한 강도 또는 동일한 경도를 가지는 소재로 형성될 수 있다.
상기와 같이, 본 발명에 따르면, 기판이 수용된 로드락 챔버(100) 자체가 반응 챔버(200) 내에 수용되어, 기판의 오염 및 산화 등을 보다 확실하게 방지할 수 있다. 또한, 본 발명에 따르면, 로드락 챔버(100)가 반응 챔버(200) 내에 수용된 상태에서, 로드락 챔버(100)를 용이하게 열고 닫을 수 있다.
이하, 다른 도면을 더 참조하여, 로드락 챔버(100)가 반응 챔버(200) 내에 수용된 상태에서, 로드락 챔버(100)가 개폐되는 과정에 대하여 보다 구체적으로 설명한다.
도 2는 반응 챔버 내에 로드락 챔버가 수용된 상태에서, 밀폐된 로드락 챔버에 개폐부재(샤프트)가 결합된 상태를 나타내는 도면이다.
도 1에서와 같이, 반응 챔버(200)가 분리된 상태에서, 반응 챔버(200) 내에 밀폐된 상태의 로드락 챔버(100)가 수용될 수 있다.
로드락 챔버(100)가 챔버 하부(210)에 결합된 상태에서, 챔버 하부(210), 챔버 바디(220) 및 챔버 커버(230)가 결합될 수 있다. 그리고, 개폐부재(300) 및 누름 바(400)가 제1홀(231) 및 제2홀(232)을 통해 연장된 상태에서, 반응 챔버(200) 내부가 진공 처리될 수 있다.
이때, 상기 개폐부재(300)가 상기 로드락 챔버(100)의 제2케이스(120)를 향해 내려지고, 상기 개폐부재(300)의 제1방향(반시계방향)의 회전을 통해 상기 개폐부재(300)의 일단부와 상기 제2케이스(120)가 서로 결합될 수 있다.
상기 개폐부재(300)의 상하방향 이동 및 회전은 관리자에 의해 수동으로 이루어지거나, 또는 외부의 실린더 및 모터 등을 포함하는 자동 구동 장치를 통해 자동으로 이루어질 수 있다.
개폐부재(300)의 상하방향 이동 및 회전이 자동 구동 장치를 통해 이루어지는 경우, 도시되지 않은 제어부에 의해 실린더 및 모터 등의 작동이 제어될 수 있다.
이하, 다른 도면을 더 참조하여, 로드락 챔버(100)의 개방과정에 대하여 설명한다.
도 3은 반응 챔버 내에 로드락 챔버가 수용된 상태에서, 개폐부재(샤프트)에 의해 로드락 챔버가 개방되는 과정을 나타내는 도면이다.
도 3을 참조하면, 도 2에서와 같이, 상기 개폐부재(300)의 제1방향의 회전을 통해 상기 개폐부재(300)의 일단부와 상기 제2케이스(120)가 서로 결합된 후, 상기 개폐부재(300)는 계속해서 제1방향으로 회전될 수 있다.
상기 개폐부재(300)의 제1방향으로의 계속된 회전을 통해 로드락 챔버(100)의 제2케이스(120)가 제1케이스(110)로부터 분리될 수 있다.
즉, 상기 개폐부재(300)를 상기 제2케이스(120)에 결합되도록 하는 상기 개폐부재(300)의 회전방향은 상기 제2케이스(120)를 상기 제1케이스(110)로부터 분리되도록 하는 상기 제2케이스(120)의 회전방향과 동일할 수 있다.
다시 말해서, 상기 개폐부재(300)를 상기 제2케이스(120)에 결합되도록 하는 상기 개폐부재(300)의 회전방향은 상기 제2케이스(120)를 상기 제1케이스(110)에 결합되도록 하는 회전방향과 반대일 수 있다.
즉, 상기와 같은 개폐부재(300)의 회전을 통해 개폐부재(300)가 제2케이스(120)에 결합 및 분리되도록, 개폐부재(300)의 제1결합부(305)와 제2케이스(120)의 제2결합부(125)에 나사산이 형성될 수 있다. 또한, 상기와 같은 개폐부재(300)의 회전을 통해 제2케이스(120)가 제1케이스(110)에 결합 및 분리되도록, 제2케이스(120)의 하단 내주면 및 제1케이스(110)의 상단 외주면에 나사산이 형성될 수 있다.
상기 개폐부재(300)의 제1방향으로의 계속된 회전을 통해 로드락 챔버(100)의 제2케이스(120)가 제1케이스(110)로부터 분리된 후, 상기 개폐부재(300)를 상기 제1케이스(110)로부터 멀어지는 방향으로(즉, 상방으로) 이동시켜서, 상기 제2케이스(120)를 상기 제1케이스(110)로부터 이격시킬 수 있다. 이 때, 상기 제1케이스(110) 내에 놓인 기판이 반응 챔버(200) 내의 반응 공간에 노출될 수 있다.
이 상태에서, 상기 반응 챔버(200) 내로 반응 기체(소스 기체)가 공급되어 기판에 대한 처리(예를 들어, 증착 공정)가 수행될 수 있다.
이하, 다른 도면을 더 참조하여, 기판에 대한 처리가 완료된 후의 로드락 챔버(100)의 밀폐과정에 대하여 설명한다.
도 4는 반응 챔버 내에 로드락 챔버가 수용된 상태에서, 개폐부재(샤프트)에 의해 로드락 챔버가 밀폐되는 과정을 나타내는 도면이다.
반응 공간 내에서 기판에 대한 처리가 완료되면, 반응 공간은 진공 상태로 유지될 수 있다. 그리고, 제2케이스(120)가 결합된 개폐부재(300)는 제1케이스(110)를 향해 하방으로 이동될 수 있다.
개폐부재(300)의 하방 이동에 의해, 제2케이스(120)의 하단이 제1케이스(110)의 상단에 맞닿으면, 상기 개폐부재(300)가 제2방향(시계방향)으로 회전될 수 있다.
상기 개폐부재(300)의 제2방향 회전에 의해 상기 제2케이스(120)가 상기 제1케이스(110)에 결합될 수 있다. 상기 제2케이스(120)와 상기 제1케이스(110)의 결합에 의해 기판이 수용된 상기 로드락 챔버(100)의 내부는 진공밀폐될 수 있다.
이하, 다른 도면을 더 참조하여, 로드락 챔버로부터 개폐부재를 분리하는 과정에 대하여 설명한다.
도 5는 반응 챔버 내에 로드락 챔버가 수용된 상태에서, 개폐부재(샤프트)가 로드락 챔버로부터 분리되는 과정을 나타내는 도면이다.
도 5를 참조하면, 도 4와 같이 상기 개폐부재(300)의 제2방향 회전에 의해 상기 제2케이스(120)가 상기 제1케이스(110)에 결합된 후, 상기 개폐부재(300)를 제2방향으로 계속해서 회전시키면 상기 개폐부재(300)가 상기 제2케이스(120)로부터 분리될 수 있다.
이때, 상기 개폐부재(300)가 제2방향으로 회전될 때 로드락 챔버(100)가 함께 제2방향으로 회전되면, 제2케이스(120)로부터 개폐부재(300)의 분리가 용이하지 않을 수 있다.
따라서, 상기 개폐부재(300)를 상기 제2케이스(120)로부터 분리하기 전에, 누름 바(400)가 제2케이스(120)의 상면에 형성된 누름 홈(126)을 향해 내려올 수 있다.
그리고, 상기 누름 바(400)의 일단부가 상기 누름 홈(126)에 삽입된 상태에서, 상기 개폐부재(300)가 제2방향으로 회전되면, 상기 개폐부재(300)가 상기 제2케이스(120)로부터 용이하게 분리될 수 있다.
즉, 상기 누름 바(400)는 상기 개폐부재(300)의 회전 시에, 제2케이스(120) 가 개폐부재(300)와 함께 회전하는 것을 방지하는 역할을 할 수 있다. 더 나아가, 상기 누름 바(400)로 상기 로드락 챔버(100)를 하방으로 누른 상태에서, 상기 개폐부재(300)가 제2방향으로 회전될 수 있다. 이 경우, 상기 개폐부재(300)를 상기 제2케이스(120)로부터 분리할 때, 상기 로드락 챔버(100)의 불필요한 슬립(회전 슬립)이 방지될 수 있다.
개폐부재(300)가 상기 제2케이스(120)로부터 분리된 후에, 개폐부재(300) 및 누름 바(400)가 상방으로 올려지고, 반응 챔버(200)가 개방(즉, 챔버 하부로부터 챔버 바디가 분리)될 수 있다(도 1 참조). 그리고, 반응 챔버(200) 내에 수용된 진공밀폐상태의 로드락 챔버가 반응 챔버 외부로 옮겨질 수 있다.
상기 누름 바(400)의 상하방향 이동은 수동으로 행해지거나, 또는 실린더 및 모터 등을 포함하는 자동구동장치를 통해 자동으로 행해질 수 있다. 누름 바(400)의 상하방향 이동이 자동으로 행해지는 경우, 실린더 및 모터 등을 포함하는 자동구동장치는 도시되지 않은 제어부에 의해 제어될 수 있다.
위에서 설명된 본 발명의 바람직한 실시예는 예시의 목적을 위해 개시된 것이고, 본 발명에 대한 통상의 지식을 가지는 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정, 변경 및 부가는 하기의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.
100 로드락 챔버
110 제1케이스
120 제2케이스
200 반응 챔버
210 챔버 하부
220 챔버 바디
230 챔버 커버
300 개폐부재
400 누름 바

Claims (7)

  1. 진공밀폐된 상태로 기판을 수용하는 로드락 챔버;
    상기 로드락 챔버가 수용되는 반응 챔버; 및
    상기 로드락 챔버를 개폐하도록 형성된 개폐부재를 포함하고,
    상기 개폐부재는 상기 반응 챔버에 형성된 제1홀을 통하여, 상기 로드락 챔버를 향해 연장되는 기판 처리 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1홀은 상기 반응 챔버의 상면에 형성되고, 상기 제1홀은 상기 개폐부재가 관통한 상태에서 실링되는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 로드락 챔버는 회전을 통해 서로 결합 및 분리되는 제1케이스 및 제2케이스를 포함하고,
    상기 제1케이스 및 상기 제2케이스 중 하나에는 상기 개폐부재의 일단부에 형성된 제1결합부가 회전결합되는 제2결합부가 형성된 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 반응 챔버에 형성된 제2홀을 통하여, 상기 로드락 챔버를 향해 연장되는 누름 바를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제2홀은 상기 반응 챔버의 상면에 형성되며, 상기 제2홀은 상기 누름 바가 관통한 상태에서 실링되는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 제1홀과 상기 제2홀은 상기 반응 챔버의 상면에서 서로 이격되어 배치되는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 로드락 챔버는 회전을 통해 서로 결합 및 분리되는 제1케이스 및 제2케이스를 포함하고,
    상기 제2케이스의 상면에는, 상기 누름 바의 일단부가 선택적으로 결합되는 누름 홈이 형성된 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
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