WO2009116780A2 - 진공처리장치 - Google Patents

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WO2009116780A2
WO2009116780A2 PCT/KR2009/001326 KR2009001326W WO2009116780A2 WO 2009116780 A2 WO2009116780 A2 WO 2009116780A2 KR 2009001326 W KR2009001326 W KR 2009001326W WO 2009116780 A2 WO2009116780 A2 WO 2009116780A2
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WO
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shower head
upper lead
chamber body
auxiliary
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French (fr)
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안성일
조생현
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주식회사 아이피에스
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Publication date
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    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65G—TRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
    • B65G49/00—Conveying systems characterised by their application for specified purposes not otherwise provided for
    • B65G49/05—Conveying systems characterised by their application for specified purposes not otherwise provided for for fragile or damageable materials or articles
    • B65G49/06—Conveying systems characterised by their application for specified purposes not otherwise provided for for fragile or damageable materials or articles for fragile sheets, e.g. glass
    • B65G49/063—Transporting devices for sheet glass
    • B65G49/066—Transporting devices for sheet glass being suspended; Suspending devices, e.g. clamps, supporting tongs
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/1303—Apparatus specially adapted to the manufacture of LCDs
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B65G—TRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
    • B65G2249/00—Aspects relating to conveying systems for the manufacture of fragile sheets
    • B65G2249/02—Controlled or contamination-free environments or clean space conditions
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65G—TRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
    • B65G2249/00—Aspects relating to conveying systems for the manufacture of fragile sheets
    • B65G2249/04—Arrangements of vacuum systems or suction cups

Definitions

  • the present invention relates to a vacuum processing apparatus, and more particularly, to a vacuum processing apparatus for performing vacuum processing such as etching and deposition on a substrate such as glass for an LCD panel.
  • an electrode is installed in a vacuum chamber in which a processing space is formed and a plasma is formed by applying power to the electrode in a vacuum state, thereby depositing and etching a surface of a substrate seated on a substrate support on which the electrode is installed. Refers to the device to perform.
  • Conventional vacuum processing apparatus is composed of the upper chamber is detachably coupled to the upper side of the chamber body and the upper side of the chamber body is open. And the upper lead is configured to move and rotate to one side of the chamber body after being separated from the chamber body for maintenance and repair of the vacuum processing chamber.
  • the size of the glass panel for LCD panel is increasing in accordance with the trend of increasing the size of the LCD, accordingly, the vacuum processing apparatus for processing the glass substrate for the LCD panel as described above is also enlarged.
  • the volume (vacuum volume) of the processing space increases, and the load applied to the outside of the chamber also increases due to the vacuum pressure in the processing space in which the volume is increased. Lead also deforms.
  • the conventional vacuum processing apparatus is used to prevent damage to the shower head or the insulating member installed in the shower head, installation error, etc. due to the deformation generated in the upper lead. There is a problem that occurs.
  • the thickness of the chamber is also increased to withstand the increased load, thereby increasing the weight of the chamber as a whole, and as a result, the upper lead also has a large thickness and self weight. It is increasing.
  • the upper lead needs to be separated from the chamber body in order to repair or replace the internal equipment installed on the lower surface of the upper lid such as a shower head.
  • the upper lead is raised and rotated to separate from the chamber body. .
  • the conventional vacuum processing apparatus has a problem in that a rotary device (rotary motor, reducer, etc.) having an output capable of withstanding the weight of the upper lead is relatively increased as the weight of the upper lead is increased.
  • a rotary device rotary motor, reducer, etc.
  • the substrate to be subjected to vacuum treatment is a glass substrate for a square LCD panel of 8 generations
  • the size of the substrate is remarkably increased such that the length of one side exceeds about 2m, and the self-weight of the upper lead is increased rapidly.
  • the upper lead is almost impossible to rotate.
  • An object of the present invention is to provide a vacuum processing apparatus having a structure that can be installed separately from the upper lead and the shower head in order to solve the above problems.
  • Still another object of the present invention is to provide a vacuum processing apparatus that can easily replace a heavy weight during maintenance of a heavy weight installed in a vacuum processing apparatus such as a shower head.
  • Still another object of the present invention is to provide a vacuum processing apparatus that can prevent the installation of the upper lead even if deformation occurs in the upper lead by vacuum pressure.
  • the present invention was created in order to achieve the object of the present invention as described above, the present invention is coupled to each other chamber body and upper lead to form a processing space for performing a vacuum treatment for the substrate;
  • a shower head unit installed below the upper lead to supply gas to the processing space;
  • a vacuum processing apparatus comprising an auxiliary lead installed between the chamber body and the upper lead to support an edge of the shower head portion.
  • the length of one side of the vacuum processing apparatus according to the present invention has a rectangular shape of 1,300 mm or more.
  • the auxiliary lead may be integrally formed with all or part of the shower head.
  • the shower head part may be installed at a distance from a bottom surface of the upper lead.
  • the upper lead may be installed to be detachable from the auxiliary lead.
  • the auxiliary lead may be installed to be detachable from the chamber body.
  • the upper lead and the auxiliary lead may be installed to be detachable at the same time with respect to the chamber body.
  • the shower head part may be installed to be detachable from the auxiliary lead.
  • the shower head portion may be installed to be separated to the upper side of the auxiliary lead.
  • At least one of the upper lead, the shower head part and the auxiliary lead may be formed with a detachable member coupling part for coupling with an external detachable device.
  • a cooling plate for cooling may be additionally installed on the shower head, and a detachable member coupling part may be formed in the cooling plate for coupling with an external detachable device.
  • the shower head unit may include an injection plate having a plurality of injection holes formed therein to inject gas into the processing space.
  • the shower head part may further include one or more diffusion plates coupled to the injection plate at intervals from an upper surface of the injection plate to form one or more diffusion spaces for diffusion of gas.
  • the spraying plate and the one or more diffusion plates may be integrally or detachably coupled, and the spraying plate or the one or more diffusion plates may include a detachable member coupling part for coupling with an external detachable device, or the spraying plate. And at least one diffusion plate.
  • the auxiliary lead and the lead support portion is provided with a sealing member interposed between the upper end of the chamber body and the lower end of the upper lead;
  • the opening may be formed to extend from the lid supporter so that the bottom surface of the showerhead portion faces the processing space, and may include a showerhead mounting portion supporting an edge of the showerhead portion.
  • the opening formed in the shower head mounting portion may be formed smaller than the substrate support portion installed in the chamber body so that the substrate can be seated.
  • the shower head mounting portion may be formed to be stepped downward from the upper surface of the lead support portion so as to be spaced apart from the bottom surface of the upper lead.
  • a first shield member may be installed to protect a portion of the edge of the bottom of the shower head portion and the bottom of the auxiliary lead toward the processing space from the plasma.
  • the auxiliary lead may be formed a heat medium flow path for temperature control.
  • a second shield member detachably coupled to the surface of the auxiliary lead exposed to the processing space may be installed to protect the surface from the plasma.
  • It may be configured to further include a detachable device for detaching the upper lead from the auxiliary lead.
  • the detachable device may include a transverse direction moving part for moving the upper lead in the transverse direction with respect to the chamber body.
  • the detachable device includes an elevating unit for elevating the upper lead with respect to the chamber body;
  • the upper lead may be configured to include a lateral movement for moving in the transverse direction with respect to the chamber body.
  • the lifting unit supports the upper lead to raise and lower the upper lead, and the lateral movement unit is provided with a pair of guide rails provided on both sides of the chamber body to allow the lifting unit to move in the lateral direction,
  • the upper lead may be configured to include a driving unit for moving along the guide rail.
  • the lateral moving unit includes a pair of lifting rails installed on both sides of the chamber body to support the upper lead and to move up and down and the driving unit for moving the upper lead along the lifting rail after the lifting rail is raised. And, the lifting unit may be configured to lift the lifting rail supporting the upper lead.
  • the detachable device may be further provided with a connecting rail connected to the lifting rail and moving the upper lead after the lifting rail is raised.
  • the upper lead may be hinged to the side of the chamber body.
  • Vacuum treatment apparatus has the advantage that the upper lead and the shower head portion is separated and installed in the chamber body to reduce the load of each member to facilitate transportation, removal and the like.
  • the vacuum treatment apparatus according to the present invention can be detached from the upper lid and the auxiliary lead with respect to the chamber body, and furthermore, since the shower head portion supported by the auxiliary lead can be detached from the auxiliary lead, Accordingly, there is an advantage that the mounting or detachment of each member can be easily performed.
  • the vacuum treatment apparatus according to the present invention is formed by the gap between the upper head and the shower head portion supported by the auxiliary lead, thereby preventing the deformation of the upper lead due to the increased vacuum volume, etc. to be transferred to the shower head portion shower head portion There is an advantage that can be prevented from being deformed or broken.
  • FIG. 1 is an exploded perspective view showing a vacuum processing apparatus according to the present invention.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing the vacuum processing apparatus of FIG.
  • 3 to 5 and 6 to 8 are cross-sectional views showing the separation and assembly process in the vacuum processing apparatus of FIG.
  • 9 to 12 are side views showing the operation of the detachment apparatus in the vacuum processing apparatus of FIG.
  • FIG. 13 to 15 are side views showing the operation of the detachment apparatus according to another example in the vacuum processing apparatus of FIG.
  • 16 is a side view illustrating an example in which the upper lead is hinged to the chamber body in the vacuum processing apparatus of FIG. 1.
  • FIG. 1 is an exploded perspective view showing a vacuum processing apparatus according to the present invention
  • Figure 2 is a cross-sectional view showing the vacuum processing apparatus of FIG.
  • the vacuum processing apparatus 100 according to the present invention, the upper side of the chamber body 120 is open, and detachably coupled to the upper side of the chamber body 120 is a vacuum processing space ( It comprises a top lead 110 forming S).
  • the vacuum processing apparatus 100 is formed in a polygonal shape such as a polygon rather than a wafer, which is a small substrate, and vacuums the surface of an LCD panel glass substrate, which is a large substrate, by etching or depositing a plasma in a vacuum state. It is preferred for the device to perform.
  • the vacuum processing apparatus 100 is a device for processing a large substrate. It is preferable to have a rectangular shape having a length of 1,300 mm or more.
  • the vacuum processing apparatus 100 includes a gas supply system including a gas supply pipe and a shower head 210 to supply gas to the processing space S, and a power applying unit for applying power to form plasma in the processing space.
  • a gas supply system including a gas supply pipe and a shower head 210 to supply gas to the processing space S
  • a power applying unit for applying power to form plasma in the processing space.
  • Various modules and devices can be installed, such as exhaust systems for exhaust and pressure control.
  • the chamber body 120 and the upper lead 110 constituting the vacuum processing apparatus 100 are combined with each other to form a processing space S for vacuum processing.
  • the chamber body 120 may be supported and installed by a support frame (not shown) so that its bottom surface is spaced apart from the ground.
  • the chamber body 120 has a gate 130 for entering and exiting the substrate 1 on at least one of its side surfaces, and a substrate support 140 on which the substrate 1 is seated is installed on an inner bottom surface thereof.
  • the gate 130 is opened and closed by a gate valve (not shown), and communicates with a transfer chamber (not shown) connected to a load lock chamber (not shown).
  • the substrate support part 140 may have a support surface on which the substrate 1 is seated, and various components such as a lower electrode and an electrostatic chuck for fixing the substrate 1 by electrostatic power may be installed.
  • the upper lead 110 may be made of various shapes and structures, such as a plate or a bowl structure.
  • the upper lead 110 is detachably coupled to the chamber body 120 for maintenance such as repair or replacement of installations installed in the vacuum processing apparatus 100. And the upper lead 110 is manufactured to a thickness enough to withstand the vacuum pressure formed in the processing space (S). In addition, a structure for reinforcing the structure may be additionally installed on an outer surface of the upper lead 110 so as to prevent the upper lead 110 from being deformed due to the vacuum pressure.
  • auxiliary lead 300 is detachably installed with the chamber body 120 between the chamber body 120 and the upper lead 110.
  • the upper lead 110 may be detachably installed with the auxiliary lead 300.
  • the auxiliary lead 300 detachably installed to the upper lead 110 or the chamber body 120 may be interposed between the upper end of the chamber body 120 and the lower end of the upper lead 110.
  • the shower head mounting portion 320 and the lead support portion 330 may be connected integrally or by a fastening member.
  • the sealing members 121 and 122 are interposed between the upper end of the chamber body 120 and the lead support part 330, and between the lower end of the upper lead 110 and the lead support part 330.
  • the lead support part 330 is connected to the shower head mounting part 320 and is installed between the chamber body 120 and the upper lead 110 to support the shower head part 210.
  • the shower head mounting portion 320 supporting the shower head portion 210 has an upper surface of the lead support portion 330 so as to be spaced apart from the bottom surface of the upper lead 120 in consideration of the deformation of the upper lead 120 by the vacuum pressure. It is preferable to be provided at intervals such as to be formed stepped downward in the.
  • the shower head mounting unit 320 has a bottom surface of the shower head 210 so that the injection hole 211a for the injection of gas in the shower head 210 is directed to the processing space S and the processing space S.
  • the opening 310 is formed to face and is configured to support the edge of the shower head 210.
  • the shower head mounting part 320 may support the edge of the shower head part 210 by supporting the shower head part 210 by various methods such as an upward direction or a downward direction of the shower head part 210. have.
  • the shower head mounting portion 320 may be formed in the step-shaped support (321, 322) to support each member when the shower head 210 is composed of a plurality of members.
  • the shower head mounting portion 320 is preferably installed on the upper side of the auxiliary lead 300 in consideration of the repair and replacement of the shower head (210).
  • the auxiliary lead 300 configured as described above needs to control the temperature of the processing space S by heating or cooling for a predetermined vacuum treatment process, and the auxiliary lead 300 has a heat medium for temperature control.
  • the flow path 340 may be formed.
  • the shower head 210 is installed by being supported by the auxiliary lead 300 at intervals with the bottom of the upper lead 110 on the lower side of the upper lead 110, the processing gas, the carrier according to each vacuum treatment process Various configurations are possible as a configuration for injecting gas into the processing space S.
  • the shower head 210 may include an injection plate 211 having a plurality of injection holes 211 a formed thereon to inject gas into the processing space S; It may include one or more diffusion plates 212 coupled to the injection plate 211 at intervals from the top surface of the injection plate 211 to form one or more diffusion space (DS1, DS2) for the diffusion of gas. .
  • the injection plate 211 is a plate-like member in which a plurality of through holes 211a are vertically penetrated in a predetermined pattern so that gas is evenly distributed into the processing space S, and an edge thereof is formed on the auxiliary lead 300. It is installed to be supported by, and if the material is aluminum, the surface facing the processing space (S) can be anodized.
  • the diffusion plate 212 is a plate-shaped member, which is installed on the upper side of the injection plate 211 to form the diffusion spaces DS1 and DS2, and when there are a plurality of diffusion spaces DS1 and DS2, the injection plate 211.
  • a plurality of through holes 212a are formed to allow gas to be delivered to the diffusion space DS1 connected to the gas.
  • the diffusion plate 212 forming the diffusion space may be hermetically coupled with the injection plate 211 or the auxiliary lead 300 and the sealing member 211c interposed therebetween.
  • the protruding portion 211b supporting the bottom of the diffusion plate 212 is formed to protrude at the edge of the injection plate 211 so that the diffusion plate 212 is spaced apart from the upper surface of the injection plate 211. Can be formed.
  • the diffusion plate 212 may be integrally formed with the injection plate 211 or may be detachably coupled to the injection plate 211 or the auxiliary lead 300 and a fastening member such as a screw.
  • the diffusion plate 212 may be installed in a separated state on the injection plate 211 or the auxiliary lead 300 to be described later.
  • the diffusion plate 212 is preferably installed at intervals with the bottom surface of the upper lead 110 to prevent the upper lead 110 is affected by the deformation when the upper lead 110 is deformed by the vacuum pressure.
  • the space formed by the gap between the diffusion plate 212 and the upper lead 110 may be used as a diffusion space DS2 for gas diffusion.
  • the bottom of the upper lead 110 may be formed concave so as to be spaced apart from the diffusion plate 212.
  • an interval between the diffusion plate 212 and the bottom surface of the upper lead 110 is determined in consideration of the amount of deformation of the center portion in which deformation of the upper lead 110 is greatest, and the deformation increases from the edge portion toward the center. It may be configured to grow in the center to take into account.
  • the upper lead 110 is deformed concave when viewed from the outside by the vacuum pressure formed in the processing space during the vacuum process, the bottom of the upper lead 110 and the shower head portion 210, that is, the diffusion plate ( It is possible to prevent the deformation of the upper lead 110 affects the shower head 210 by being spaced apart from the upper side of the 212, that is, spaced apart.
  • a cooling plate (not shown) for controlling the temperature of the shower head 210 may be additionally installed on the shower head 210.
  • the edge portion of the cooling plate is tightly coupled with the shower head 210 for temperature control of the shower head 210, the upper side is spaced apart from the bottom of the upper lead 110 instead of the shower head (210) Can be installed and placed.
  • the shower head portion 210 or the auxiliary lead 300 is electrically conductive so as to function as an electrode, that is, an upper electrode (generally grounded), to form a plasma in the processing space S. Any metal member can be used.
  • the portion including the surface exposed to the processing space by the plasma is damaged by etching or particles are deposited. May adversely affect
  • a first shield member 240 such as ceramic may be installed to protect the edge or periphery of the bottom of the shower head 210 and a part of the bottom of the auxiliary lead 300 from plasma. have.
  • the second shield member 350 may be detachably installed on the bottom surface of the auxiliary lead 300 exposed to the processing space, similarly to the chamber body 120. Accordingly, by-products generated in the vacuum processing apparatus 100 during the vacuum processing may be prevented from directly adhering to the bottom surface of the auxiliary lead 300 exposed to the processing space.
  • the upper lead 110 is detachably coupled to the chamber body 120 for maintenance, such as repair or replacement of installations installed in the vacuum processing apparatus 100, with respect to the chamber body 120.
  • a detachable device described below may be coupled to the chamber body 120 or installed around the chamber body 120.
  • the upper lead 110 and the auxiliary lead 300 may be attached to or detached from the chamber body 120 simultaneously or separately with respect to the chamber body 120.
  • the auxiliary lead 300 may be installed such that the upper lead 110 is separated from the auxiliary lead 300 after the upper lead 110 is separated. Can be.
  • the shower head 210 may be installed to be detachable from the auxiliary lead (300). In this case, after the upper lead 110 is separated from the auxiliary lead 300, the shower head 210 may be installed to be separated from the auxiliary lead 300.
  • the upper lead 210 is firstly separated from the vacuum processing apparatus 100. After removing the shower head 230 exposed to the outside it is possible to replace or repair the shower head 210 without rotating the upper lead (110).
  • a detachable method of the upper lead 110, the shower head 210, and the auxiliary lead 300 from the chamber body 120 may be configured in various ways.
  • the upper lead 110, the shower head 210 and the auxiliary lead 300 can be removed and moved by a variety of methods and combinations, such as lifting movement, upward movement, inclined movement, slide movement.
  • At least one of the upper lead 110, the shower head 210, and the auxiliary lead 300 may include a detachable member such as an eye bolt for coupling with a leader line 510 of a crane, which is an external device for attaching and detaching. 521, 522, 523 is detachably coupled, or one or more removable member coupling portion for coupling with the removable device, the upper lead 110, the shower head portion 210, the upper side, side, edge of the auxiliary lead 300 It can be formed in a variety of locations.
  • a detachable member such as an eye bolt for coupling with a leader line 510 of a crane, which is an external device for attaching and detaching.
  • 521, 522, 523 is detachably coupled, or one or more removable member coupling portion for coupling with the removable device, the upper lead 110, the shower head portion 210, the upper side, side, edge of the auxiliary lead 300 It can be formed in a variety of locations.
  • the detachable member coupling part may be configured in various ways according to the type and coupling method of an external device such as a crane or a detachable device, and coupling the eye bolt to the upper lead 110, the shower head part 210, and the auxiliary lead 300.
  • Female threaded holes (521a, 522a, 523a) for, of course, may be configured in various forms, such as auxiliary tab 525, slots.
  • the vacuum processing apparatus 100 as described above, if the separation of each member is necessary, in order to repair or repair the installation of the substrate support 140, such as installed below the shower head portion 210 It may be divided into a case in which disassembly is necessary, and a case in which a shower head portion 210 is replaced or repaired.
  • 3 to 5 and 6 to 8 are cross-sectional views showing the separation and assembly process in the vacuum processing apparatus of FIG.
  • the chamber main body 120 includes an electrostatic chuck, a lower electrode, and the like installed in the substrate support 140 or the substrate support 140 for repair or repair of installations such as the substrate support 140 installed under the shower head 210. If separation is required, etc.), the separation process is performed as shown in FIGS. 3 to 5.
  • the upper lead 110 as shown in Figures 3 and 4, using an external device, such as a crane after separating and moving to a predetermined position, as shown in Figure 5, using a crane, etc.
  • an external device such as a crane
  • the shower head 210 may be separated from the auxiliary lead 300 after being separated together with the auxiliary lead 300.
  • the shower head 210 may be sequentially separated after separating the upper lead 110, as shown in Figs.
  • the shower head 210 when the shower head 210 is composed of the injection plate 211 and the diffusion plate 212, each may be sequentially separated, or may be separated from the auxiliary lead 300 at once.
  • the auxiliary lead 300 may be separated after the shower head 210 is separated.
  • FIGS. 13 to 15 are side views illustrating the operation of the detachment apparatus according to another example in the vacuum processing apparatus of FIG. 1, and FIG. 16.
  • 1 is a side view showing an example in which the upper lead is hinged to the chamber body in the vacuum processing apparatus of FIG. 1.
  • a separate detachable device for separating the upper lead 110 and the like may be installed in addition to an external device such as a crane.
  • the detachable device is a device that separates the upper lead 110 from the chamber body 120 and moves to a predetermined position.
  • the upper lead 110 is configured to move up and down and move in the lateral direction. In this case, the lifting movement and the lateral movement may be implemented at the same time, and the upper lead 110 may be rotated.
  • the detachable device may be utilized as an external device for detachable crane.
  • the upper lead 110, the shower head 210, the auxiliary lead 300, the removable member 521, 522, 523, such as eye bolt for coupling with the lifting line 510 of the crane coupled to the removable member can be installed in the unit or detachably coupled.
  • the detachable device includes an elevating unit 530 for elevating the upper lid 110 with respect to the chamber body 120;
  • the upper lead 110 may be configured to include a horizontal movement unit 540 for moving in the horizontal direction with respect to the chamber body 120.
  • the detachable device can be configured only by the lifting unit.
  • the lifting unit 530 is installed such that the lifting unit 530 lifts the upper lead 110 by supporting the upper lead 110.
  • the upper lead 110 and the lifting unit 530 may be connected by one or more auxiliary tabs 525.
  • the lateral moving part 540 includes a pair of guide rails 541 installed on both sides of the chamber main body 120 to move the lifting part 530 in the lateral direction, and the upper lead 110 includes a guide rail ( It may be configured to include a driving unit (not shown) for moving along the 541.
  • the detachable device having the above configuration, as shown in FIGS. 9 to 11, separates or combines the upper lead 110 from the auxiliary lead 300.
  • the shower head 210 may be separated by a crane or the like.
  • the auxiliary lead 300 may also be separated together or separately.
  • the transverse direction moving part 540 is a pair of lifting rails 542 and the upper portion installed on both sides of the chamber body 120 to support the upper lead 110 to be elevated.
  • the lead 110 may include a driving unit (not shown) to move along the lifting rail 542 after the lifting rail 542 is raised.
  • the lifting unit 530 is configured to lift the lifting rail 542 supporting the upper lead 110.
  • the lateral movement unit 540 may further include a connection rail 543 which is connected to the lifting rail 542 after the lifting rail 542 is raised to move the upper lead 110.
  • FIGS. 13 to 15 The detachment of the upper lead 110 and the detachment of the shower head 210 by the detachable device as described above are illustrated in FIGS. 13 to 15.
  • the upper lead 110 may be hinged to the side surface of the chamber body 120.
  • the shower head 210 is coupled to the bottom of the upper lid 110, and when the shower head 210 is separated, the shower head portion 180 after rotating the upper lid 110 180 ° ( 210) must be separated.
  • the upper lead 110 is rotated by about 90 ° using an auxiliary detachable device configured by the hydraulic cylinder 545.
  • an external device such as a crane can be easily separated from the auxiliary lead (120).
  • detachable devices for separating the upper lead 110 may be applied to the separation of the auxiliary lead 300.

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Abstract

본 발명은 진공처리장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 LCD 패널용 유리 등의 기판에 대하여 식각, 증착 등의 진공처리를 수행하는 진공처리장치에 관한 것이다. 본 발명은 서로 결합되어 기판에 대한 진공처리를 수행하는 처리공간을 형성하는 챔버본체 및 상부리드와; 상기 상부리드의 하측에 설치되어 처리공간으로 가스를 공급하는 샤워헤드부와; 상기 샤워헤드부의 가장자리를 지지하도록 상기 챔버본체와 상기 상부리드 사이에 설치되는 보조리드를 포함하는 것을 특징으로 하는 진공처리장치를 개시한다.

Description

[규칙 제26조에 의한 보정 05.08.2009]　진공처리장치
본 발명은 진공처리장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 LCD 패널용 유리 등의 기판에 대하여 식각, 증착 등의 진공처리를 수행하는 진공처리장치에 관한 것이다.
진공처리장치는 처리공간이 형성된 진공챔버에 전극을 설치하고, 진공상태에서 전극에 전원을 인가하여 플라즈마를 형성함으로써 전극이 설치된 기판지지부 위에 안착된 기판의 표면을 증착, 식각하는 등 진공처리공정을 수행하는 장치를 말한다.
종래의 진공처리장치는 상측이 개방된 챔버본체와 챔버본체의 상측에 탈착 가능하게 결합되는 상부리드로 구성된다. 그리고 상부리드는 진공처리챔버의 유지 및 보수를 위하여 챔버본체와 분리된 후에 챔버본체의 일측으로 이동 및 회전되도록 구성된다.
한편 LCD 패널용 유리기판은 LCD의 대형화 추세에 맞춰 그 크기가 증대되고 있는데 이에 따라서 상기와 같은 LCD 패널용 유리기판을 처리하기 위한 진공처리장치 또한 대형화되고 있다.
상기와 같은 진공처리장치가 대형화되면서 처리공간의 체적(진공체적)이 증가하게 되고, 체적이 증가된 처리공간 내의 진공압으로 인하여 챔버의 외부에서 가해지는 하중이 또한 증가하게 되고 챔버본체는 물론 상부리드 또한 변형이 발생한다.
그런데 상부리드에 발생되는 변형은 상부리드의 저면에 설치된 샤워헤드에 전달되므로, 종래의 진공처리장치는 상부리드에 발생되는 변형으로 인하여 샤워헤드 또는 샤워헤드에 설치된 절연부재의 파손, 설치오차 등을 발생시키는 문제점이 있다.
또한 상기와 같이 챔버의 외부에서 가해지는 하중이 증가하게 되면서, 챔버는 증가되는 하중을 견디도록 챔버의 두께 또한 증대되어 전체적으로 챔버의 자중이 크게 증가하고 있으며, 결과적으로 상부리드 또한 두께 및 자중이 크게 증대되고 있다.
그런데 진공처리장치는 샤워헤드 등 상부리드의 저면에 설치되는 내부설비의 수리나 교체를 위하여 상부리드가 챔버본체로부터 분리될 필요가 있으며, 종래에는 상부리드를 상승시킨 후 회전하여 챔버본체로부터 분리하였다.
그런데 종래의 진공처리장치는 상부리드의 자중이 증가하면서 상대적으로 상부리드의 자중을 견딜 수 있는 출력을 가지는 회전장치(회전모터, 감속기 등)가 필요하게 되는 문제점이 있다.
특히 반도체와는 달리 진공처리의 대상인 기판이 사각의 LCD 패널용 유리기판이 8세대인 경우 한 변의 길이가 약 2m를 넘게 되는 등 기판의 크기가 현저하게 커져 상대적으로 상부리드의 자중이 급격하게 증가하여 상부리드의 회전이 거의 불가능하게 되는 문제점이 있다.
본 발명의 목적은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 상부리드와 샤워헤드부를 분리하여 설치할 수 있는 구조를 가지는 진공처리장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 샤워헤드부 등과 같은 진공처리장치에 설치된 중량물에 대한 유지 보수 시 중량물을 용이하게 교체할 수 있는 진공처리장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 진공압에 의하여 상부리드에 변형이 발생되더라도 상부리드 부근에 설치된 설치물에 영향을 주는 것을 방지할 수 있는 진공처리장치를 제공하는 데 있다.
본 발명은 상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 창출된 것으로서, 본 발명은 서로 결합되어 기판에 대한 진공처리를 수행하는 처리공간을 형성하는 챔버본체 및 상부리드와; 상기 상부리드의 하측에 설치되어 처리공간으로 가스를 공급하는 샤워헤드부와; 상기 샤워헤드부의 가장자리를 지지하도록 상기 챔버본체와 상기 상부리드 사이에 설치되는 보조리드를 포함하는 것을 특징으로 하는 진공처리장치를 개시한다.
본 발명에 따른 진공처리장치의 한변의 길이는 1,300mm 이상인 직사각형의 형상을 가지는 것이 바람직하다.
상기 보조리드는 상기 샤워헤드 전체 또는 일부와 일체로 형성될 수 있다.
상기 샤워헤드부는 상기 상부리드의 저면과 간격을 두고 설치될 수 있다.
상기 상부리드는 상기 보조리드와 착탈이 가능하도록 설치될 수 있다.
상기 보조리드는 상기 챔버본체와 착탈이 가능하도록 설치될 수 있다.
상기 상부리드 및 상기 보조리드는 상기 챔버본체에 대하여 동시에 착탈될 수 있도록 설치될 수 있다.
상기 샤워헤드부는 상기 보조리드와 착탈이 가능하도록 설치될 수 있다.
상기 상부리드가 상기 보조리드로부터 착탈된 후 상기 샤워헤드부가 상기 보조리드의 상측으로 분리가 가능하도록 설치될 수 있다.
상기 상부리드, 상기 샤워헤드부 및 보조리드 중 적어도 어느 하나는 외부 착탈장치와의 결합을 위한 탈착부재결합부가 형성될 수 있다.
상기 샤워헤드부의 상측에는 냉각을 위한 냉각플레이트가 추가로 설치되며, 상기 냉각플레이트에는 외부 착탈장치와의 결합을 위한 탈착부재결합부가 형성될 수 있다.
상기 샤워헤드부는 처리공간으로 가스를 분사할 수 있도록 다수개의 분사공들이 형성된 분사플레이트를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 샤워헤드부는 가스의 확산을 위한 하나 이상의 확산공간을 형성하도록 상기 분사플레이트의 상면과 간격을 두고 상기 분사플레이트와 결합되는 하나 이상의 확산플레이트를 추가로 포함하여 구성될 수 있다.
이때 상기 분사플레이트 및 상기 하나 이상의 확산플레이트는 일체로 또는 분리가능하게 결합될 수 있으며, 상기 분사플레이트 또는 상기 하나 이상의 확산플레이트에는 외부 착탈장치와의 결합을 위한 탈착부재결합부가 형성되거나, 상기 분사플레이트 및 상기 하나 이상의 확산플레이트 모두에 형성될 수 있다.
상기 보조리드는 상기 챔버본체의 상단과 상기 상부리드의 하단 사이에 실링부재가 개재되어 설치되는 리드지지부와; 상기 리드지지부로부터 연장형성되어 상기 샤워헤드부의 저면이 상기 처리공간을 향하도록 개구부가 형성되고 상기 샤워헤드부의 가장자리를 지지하는 샤워헤드장착부를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 샤워헤드장착부에 형성되는 개구부는 기판이 안착될 수 있도록 상기 챔버본체에 설치된 기판지지부보다 작게 형성될 수 있다.
상기 샤워헤드장착부는 상기 상부리드의 저면으로부터 이격되도록 상기 리드지지부의 상면에서 하측으로 단차지게 형성될 수 있다.
상기 샤워헤드부 저면의 가장자리 및 상기 보조리드의 저면 중 상기 처리공간 쪽으로 노출되는 일부를 플라즈마로부터 보호하기 위하여 제1실드부재가 설치될 수 있다.
상기 보조리드는 온도제어를 위한 열매체유로가 형성될 수 있다.
상기 처리공간 쪽으로 노출되는 상기 보조리드의 노출면에는 플라즈마로부터 표면을 보호하기 위하여 착탈가능하게 결합되는 제2실드부재가 설치될 수 있다.
상기 상부리드를 상기 보조리드로부터 착탈하기 위한 착탈장치를 추가로 포함하여 구성될 수 있다.
상기 착탈장치는 상기 상부리드를 상기 챔버본체에 대하여 횡방향으로 이동시키기 위한 횡방향이동부를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 착탈장치는 상기 상부리드를 상기 챔버본체에 대하여 승강시키기 위한 승강부와; 상기 상부리드를 상기 챔버본체에 대하여 횡방향으로 이동시키기 위한 횡방향이동부를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 승강부는 상기 상부리드를 지지하여 상기 상부리드를 승하강시키도록 설치되고, 상기 횡방향이동부는 상기 승강부를 횡방향 이동이 가능하도록 상기 챔버본체의 양측면에 설치된 한 쌍의 가이드레일과, 상기 상부리드가 상기 가이드레일을 따라서 이동시키기 위한 구동부를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 횡방향이동부는 상기 상부리드를 지지하여 승강이 가능하도록 상기 챔버본체의 양측에 설치되는 한 쌍의 승강레일과 상기 상부리드를 상기 승강레일이 상승된 후 상기 승강레일을 따라서 이동시키는 구동부를 포함하며, 상기 승강부는 상기 상부리드를 지지고 하고 있는 승강레일을 승강시키도록 구성될 수 있다.
상기 착탈장치는 상기 승강레일이 상승된 후 상기 승강레일과 연결되어 상기 상부리드를 이동시키는 연결레일이 추가로 설치될 수 있다.
상기 상부리드는 상기 챔버본체의 측면과 힌지결합될 수 있다.
본 발명에 따른 진공처리장치는 상부리드와 샤워헤드부가 분리되어 챔버본체에 설치됨으로써 각 부재의 하중을 감소시켜 운송, 탈착 등을 용이하게 하는 이점이 있다.
또한 본 발명에 따른 진공처리장치는 상부 리드 및 보조리드가 챔버본체에 대해 착탈될 수 있으며, 나아가 보조 리드에 의해 지지되는 샤워헤드부가 보조리드로부터 착탈될 수 있으므로, 진공처리장치의 유지보수 대상에 따라 각 부재의 장착 또는 분리를 용이하게 실행할 수 있는 이점이 있다.
또한 본 발명에 따른 진공처리장치는 상부리드와 보조리드를 통해 지지되는 샤워헤드부 사이에 간격이 형성됨으로써, 증가된 진공체적 등에 의한 상부리드의 변형이 샤워헤드부로 전달되는 것을 방지하여 샤워헤드부 등이 변형되거나 파손되는 것을 차단할 수 있는 이점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 진공처리장치를 보여주는 분해사시도이다.
도 2는 도 1의 진공처리장치를 보여주는 단면도이다.
도 3 내지 도 5 및 도 6 내지 도 8는 도 1의 진공처리장치에서 분리 및 조립과정을 보여주는 단면도들이다.
도 9 내지 도 12는 도 1의 진공처리장치에서 착탈장치의 작동을 보여주는 측면도들이다.
도 13 내지 도 15는 도 1의 진공처리장치에서 다른 예에 따른 착탈장치의 작동을 보여주는 측면도들이다.
도 16은 도 1의 진공처리장치에서 상부리드가 챔버본체에 힌지결합된 예를 보여주는 측면도이다.
이하, 본 발명에 따른 진공처리장치에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명에 따른 진공처리장치를 보여주는 분해사시도이고, 도 2는 도 1의 진공처리장치를 보여주는 단면도이다.
본 발명에 따른 진공처리장치(100)는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 상측이 개방된 챔버본체(120)와, 챔버본체(120)의 상측에 탈착가능하게 결합되어 진공처리공간(S)을 형성하는 상부리드(110)를 포함하여 구성된다.
본 발명에 따른 진공처리장치(100)는 소형의 기판인 웨이퍼보다는 사각형상 등 다각형으로 형성되며 대형의 기판인 LCD 패널용 유리기판의 표면을 진공상태에서 플라즈마를 형성하여 식각하거나 증착하는 등 진공처리를 수행하는 장치에 바람직하다.
여기서 진공처리의 대상 중 하나인 LCD패널용 유리기판이 5세대인 경우 1,100×1,300mm인 점을 고려하여 본 발명에 따른 진공처리장치(100)는 대형의 기판을 처리하기 위한 장치로서, 한변의 길이가 1,300mm이상인 직사각형의 형상을 가지는 것이 바람직하다.
상기 진공처리장치(100)에는 처리공간(S)으로 가스를 공급하기 위하여 가스공급관 및 샤워헤드부(210) 등으로 구성되는 가스공급시스템, 처리공간 내에 플라즈마를 형성하도록 전원을 인가하는 전원인가부, 배기 및 압력제어를 위한 배기시스템 등 다양한 모듈 및 장치들(설치물)이 설치될 수 있다.
상기 진공처리장치(100)를 구성하는 챔버본체(120) 및 상부리드(110)는 서로 결합되어 진공처리를 위한 처리공간(S)을 형성한다.
상기 챔버본체(120)는 그 저면이 지면으로부터 이격되어 설치되도록 지지프레임(미도시)에 의하여 지지되어 설치될 수 있다.
상기 챔버본체(120)는 측면 중 적어도 하나에는 기판(1)의 입출을 위한 게이트(130)가 형성되며, 내측 저면에는 기판(1)이 안착될 수 있는 기판지지부(140)가 설치된다.
상기 게이트(130)는 게이트밸브(미도시)에 의하여 개폐되며, 로드락챔버(미도시)와 연결되는 반송챔버(미도시)와 연통된다.
상기 기판지지부(140)에는 기판(1)이 안착되도록 지지면을 가지며, 하부전극, 기판(1)을 정전력에 의하여 고정시키기 위한 정전척 등 다양한 구성들이 설치될 수 있다.
한편, 상기 상부리드(110)는 플레이트를 이루거나, 그릇 구조 등 다양한 형상 및 구조로 제작될 수 있다.
상기 상부리드(110)는 진공처리장치(100)의 내부에 설치된 설치물들의 수리 또는 교체 등의 유지보수를 위하여 챔버본체(120)에 대하여 탈착가능하게 결합된다. 그리고 상기 상부리드(110)는 처리공간(S)에 형성되는 진공압을 견딜 수 있을 정도의 두께로 제작된다. 그리고 상부리드(110)의 외면에는 진공압으로 인하여 상부리드(110)가 변형되는 것을 방지할 수 있도록 그 외측에는 구조를 보강하기 위한 구조가 추가로 설치될 수 있다.
한편 상기 보조리드(300)는 챔버본체(120) 및 상부리드(110) 사이에서 챔버본체(120)와 탈착가능하게 설치된다. 물론 상기 상부리드(110)는 보조리드(300)와 탈착가능하게 설치될 수 있다.
이와 같이 상기 상부리드(110) 또는 챔버본체(120)와 탈착가능하게 설치되는 보조리드(300)는 챔버본체(120)의 상단과 상부리드(110)의 하단 사이에 개재되는 리드지지부(330)와, 리드지지부(330)로부터 연장 형성되어 샤워헤드부(210)의 저면이 처리공간(S)을 향하도록 개구부(310)가 형성되고 샤워헤드부(210)의 가장자리를 지지하는 샤워헤드장착부(320)를 포함하여 구성된다. 여기서 상기 샤워헤드장착부(320) 및 리드지지부(330)는 일체로 또는 체결부재 등에 의하여 연결될 수 있다. 여기서 상기 챔버본체(120)의 상단과 리드지지부(330) 사이 및 상부리드(110)의 하단과 리드지지부(330) 사이에는 실링부재(121, 122)가 개재된다.
상기 리드지지부(330)는 샤워헤드장착부(320)와 연결되고 챔버본체(120) 및 상부리드(110) 사이에 설치됨으로써 샤워헤드부(210)를 지지하게 된다.
그리고 상기 샤워헤드부(210)를 지지하는 샤워헤드장착부(320)는 상부리드(120)가 진공압에 의하여 변형되는 것을 고려하여 상부리드(120)의 저면과 이격되도록 리드지지부(330)의 상면에서 하측으로 단차지게 형성되는 등 간격을 두고 설치되는 것이 바람직하다.
상기 샤워헤드장착부(320)는 샤워헤드부(210) 중 가스의 분사를 위한 분사공(211a)이 처리공간(S)으로 향할 수 있도록 샤워헤드부(210)의 저면이 처리공간(S)과 면하도록 개구부(310)가 형성됨과 아울러 샤워헤드부(210)의 가장자리를 지지하도록 구성된다.
상기 샤워헤드장착부(320)가 샤워헤드부(210)의 가장자리를 지지하는 방법은 샤워헤드부(210)의 상측방향으로 또는 하측방향으로 등 다양한 방법에 의하여 샤워헤드부(210)를 지지할 수 있다. 또한 상기 샤워헤드장착부(320)는 샤워헤드부(210)가 복수개의 부재들로 구성되는 경우 각 부재들을 각각 지지할 수 있도록 계단모양의 지지부(321, 322)가 형성될 수 있다.
여기서 상기 샤워헤드장착부(320)는 샤워헤드부(210)의 수리 및 교체를 고려하여 보조리드(300)의 상측면 쪽에 설치되는 것이 바람직하다.
또한 상기와 같이 구성되는 보조리드(300)는 소정의 진공처리공정을 위하여 가열 또는 냉각하여 처리공간(S)의 온도를 제어할 필요가 있는바, 상기 보조리드(300)에는 온도제어를 위한 열매체유로(340)가 형성될 수 있다.
한편, 상기 샤워헤드부(210)는 상부리드(110)의 하측에 상부리드(110)의 저면과 간격을 두고 보조리드(300)에 의하여 지지되어 설치되며 각 진공처리공정에 따라서 처리가스, 캐리어 가스 등을 처리공간(S)에 가스를 주입하기 위한 구성으로서, 다양한 구성이 가능하다.
일예로서, 상기 샤워헤드부(210)는 처리공간(S)으로 가스를 분사할 수 있도록 다수개의 분사공(211a)들이 형성된 분사플레이트(211)와; 가스의 확산을 위한 하나 이상의 확산공간(DS1, DS2)을 형성하도록 분사플레이트(211)의 상면과 간격을 두고 분사플레이트(211)와 결합되는 하나 이상의 확산플레이트(212)를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 분사플레이트(211)는 처리공간(S) 내로 가스가 골고루 분포될 수 있도록 소정의 패턴으로 다수개의 관통공(211a)들이 상하로 관통형성된 판상의 부재로, 그 가장자리가 보조리드(300)에 의하여 지지되도록 설치되며, 재질이 알루미늄인 경우 처리공간(S)을 향하는 면은 아노다이징 처리될 수 있다.
상기 확산플레이트(212)는 판상의 부재로서, 분사플레이트(211)의 상측에 설치되어 확산공간(DS1, DS2)을 형성하게 되며, 확산공간(DS1, DS2)이 복수개인 경우 분사플레이트(211)와 연결된 확산공간(DS1)으로 가스가 전달될 수 있도록 다수개의 관통공(212a)들이 형성된다.
이와 같이 확산공간을 형성하는 확산플레이트(212)는 분사플레이트(211) 또는 보조리드(300)와 실링부재(211c)가 개재되어 밀폐결합되는 것이 바람직하다. 이때 상기 확산플레이트(212)가 분사플레이트(211)의 상측면과 간격을 두고 설치될 수 있도록 분사플레이트(211)의 가장자리에는 돌출 형성되어 확산플레이트(212)의 저면을 지지하는 돌출부(211b)가 형성될 수 있다.
이때 상기 확산플레이트(212)는 분사플레이트(211)와 일체로 형성되거나, 분사플레이트(211) 또는 보조리드(300)와 나사 등의 체결부재로 분리가능하게 결합될 수 있다. 또한 상기 확산플레이트(212)는 분사플레이트(211) 또는 후술하는 보조리드(300) 상에 분리된 상태로 설치될 수 있다.
상기 확산플레이트(212)는 상부리드(110)가 진공압에 의하여 변형될 때 그 변형에 영향을 받는 것을 방지하기 위하여 상부리드(110)의 저면과 간격을 두고 설치되는 것이 바람직하다. 이때 상기 확산플레이트(212)와 상부리드(110)의 간격에 의하여 형성되는 공간은 가스의 확산을 위한 확산공간(DS2)으로 활용될 수 있다. 여기서 상기 상부리드(110)의 저면은 확산플레이트(212)로부터 간격을 두고 설치될 수 있도록 오목하게 형성될 수 있다.
한편 상기 확산플레이트(212)가 상부리드(110)의 저면과 이루는 간격은 상부리드(110)의 변형이 가장 크게 발생되는 중앙부의 변형량을 고려하여 결정되며, 변형이 가장자리부분에서 중앙으로 가면서 증가하는 것을 고려하여 중앙으로 가면서 커지도록 구성될 수 있다.
상기와 같이, 진공처리과정에서 처리공간에 형성된 진공압에 의하여 상부리드(110)가 외부에서 보았을 때 오목하게 변형되는데, 상부리드(110)의 저면과 샤웨헤드부(210), 즉 확산플레이트(212)의 상측면과 이격, 즉 간격을 두고 설치됨으로써 상부리드(110)의 변형이 샤워헤드부(210)에 영향을 미치는 것을 방지할 수 있다.
한편 상기 샤워헤드부(210)의 상측에는 샤워헤드부(210)의 온도제어를 위한 냉각플레이트(미도시)가 추가로 설치될 수 있다. 이때 상기 냉각플레이트의 가장자리부분은 샤워헤드부(210)의 온도제어를 위하여 샤워헤드부(210)와 밀착결합되며, 상측면은 샤워헤드부(210) 대신에 상부리드(110)의 저면과 간격을 두고 설치될 수 있다.
또한 상기 샤워헤드부(210)의 적어도 일부 또는 보조리드(300)는 처리공간(S)에서 플라즈마를 형성하기 위하여 전극, 즉 상부전극(일반적으로 접지됨)으로서 기능을 수행할 수 있도록 전기 전도성이 있는 금속부재가 사용될 수 있다.
상기와 같이 샤워헤드부(210), 보조리드(300) 등으로 금속부재가 사용되는 경우 플라즈마에 의하여 처리공간 쪽으로 노출된 표면을 포함하는 부분에서 에칭에 의하여 손상되거나 파티클이 퇴적되는 등 진공처리에 악영향을 미칠 수 있다.
이와 같은 문제점을 해소하기 위하여 상기 샤워헤드부(210) 저면의 가장자리 또는 가장자리 주변 및 보조리드(300)의 저면 중 일부를 플라즈마로부터 보호하기 위하여 세라믹과 같은 제1실드부재(240)가 설치될 수 있다.
또한 처리공간에 노출된 상기 보조리드(300)의 저면에는 챔버본체(120)와 유사하게 제2실드부재(350)가 착탈가능하게 설치될 수 있다. 이에 따라 진공처리과정에서 진공처리장치(100) 내부에서 발생된 부산물이 처리공간에 노출된 보조리드(300)의 저면에 직접적으로 달라붙는 것을 방지할 수 있게 된다.
한편 상기 상부리드(110)는 진공처리장치(100)의 내부에 설치된 설치물들의 수리 또는 교체 등의 유지보수를 위하여 챔버본체(120)에 대하여 탈착가능하게 결합되는바, 챔버본체(120)에 대하여 상부리드(110)를 탈착하기 위하여 챔버본체(120)에 후술하는 착탈장치가 결합되거나 그 주변에 설치될 수 있다.
상기 상부리드(110) 및 보조리드(300)는 챔버본체(120)에 대하여 동시에 또는 별도로 챔버본체(120)에 대하여 착탈될 수 있다.
이때 상기 상부리드(110)가 보조리드(300)와 별도로 착탈이 가능한 경우 보조리드(300)는 상부리드(110)가 분리된 후 상부리드(110)가 보조리드(300)와 분리되도록 설치될 수 있다.
또한 상기 샤워헤드부(210)는 보조리드(300)로부터 착탈이 가능하도록 설치될 수 있다. 이때 상기 상부리드(110)가 보조리드(300)로부터 분리된 후 샤워헤드부(210)는 보조리드(300)로부터 분리할 수 있도록 설치될 수 있다.
이에 따라 본 발명에 따른 진공처리장치(100)는 상부리드(210)에 샤워헤드부(210)가 결합되는 종래기술과는 달리 진공처리장치(100)에서 상부리드(210)를 일차로 분리한 후에 외부로 노출된 샤워헤드부(230)를 분리함으로써 상부리드(110)를 회전하지 않고도 샤워헤드부(210)를 교체하거나 수리하는 것이 가능하다.
상기 챔버본체(120)로부터의 상부리드(110), 샤워헤드부(210) 및 보조리드(300)의 착탈방법은 다양하게 구성이 가능하다. 예를 들어 상기 상부리드(110), 샤워헤드부(210) 및 보조리드(300)는 승강이동, 상측이동, 경사이동, 슬라이드이동 등 다양한 방식 및 그 조합에 의하여 탈착 및 이동이 가능하다.
한편 상기 상부리드(110), 샤워헤드부(210), 보조리드(300) 중 적어도 어느 하나에는 착탈을 위한 외부장치인 크레인의 인출선(510)과의 결합을 위한 아이볼트와 같은 탈착부재(521, 522, 523)가 탈착가능하게 결합되거나, 착탈장치와의 결합을 위한 하나 이상의 탈착부재결합부가 상부리드(110), 샤워헤드부(210), 보조리드(300)의 상측, 측면, 가장자리 등 다양한 위치에 형성될 수 있다.
상기 탈착부재결합부는 크레인 등과 같은 외부장치 또는 착탈장치의 종류 및 결합방식에 따라서 다양한 구성이 가능하며, 상부리드(110), 샤워헤드부(210), 보조리드(300)에 아이볼트의 결합을 위한 암나사공(521a, 522a, 523a)은 물론 보조탭(525), 슬롯 등의 다양한 형태로 구성될 수 있다.
한편 상기와 같은 본 발명에 따른 진공처리장치(100)에서 각 부재의 분리가 필요한 경우를 정리하면, 샤워헤드부(210)의 하측에 설치된 기판지지부(140) 등의 설치물의 수리 또는 보수를 위하여 분해가 필요한 경우와, 샤워헤드부(210)의 교체 또는 수리가 필요한 경우로 나눌 수 있다.
도 3 내지 도 5 및 도 6 내지 도 8는 도 1의 진공처리장치에서 분리 및 조립과정을 보여주는 단면도들이다.
첫째 상기 샤워헤드부(210)의 하측에 설치된 기판지지부(140) 등의 설치물의 수리 또는 보수를 위하여 기판지지부(140) 또는 기판지지부(140)에 설치된 정전척, 하부전극 등을 챔버본체(120) 등으로부터 분리가 필요한 경우에는 도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같은 분리과정을 걸쳐 이루어진다.
즉, 상기 상부리드(110)는 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 외부장치인 크레인 등을 사용하여 분리하고 소정의 위치로 이동시킨 후에, 도 5에 도시된 바와 같이, 크레인 등을 사용하여 보조리드(300) 및 샤워헤드부(210)를 분리한다. 여기서 상기 샤워헤드부(210)는 보조리드(300)와 함께 분리된 후에 보조리드(300)로부터 분리될 수 있음은 물론이다.
둘째 상기 샤워헤드부(210)의 교체 또는 수리가 필요한 경우에는 보조리드(300)를 분리할 필요가 없으므로, 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같은 분리과정을 걸쳐 이루진다.
즉, 상기 샤워헤드부(210)는 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 상부리드(110)를 분리한 후에 순차적으로 분리할 수 있다. 이때 샤워헤드부(210)가 분사플레이트(211) 및 확산플레이트(212)로 구성된 경우 각각 순차적으로 분리되거나, 한꺼번에 보조리드(300)로부터 분리될 수 있다.
한편 첫 번째 경우와 같이 보조리드(300)의 분리가 필요한 경우, 도 8에 도시된 바와 같이, 샤워헤드부(210)의 분리 후 보조리드(300)가 분리될 수 있다.
도 9 내지 도 12는 도 1의 진공처리장치에서 착탈장치의 작동을 보여주는 측면도들이고, 도 13 내지 도 15는 도 1의 진공처리장치에서 다른 예에 따른 착탈장치의 작동을 보여주는 측면도들이고, 도 16은 도 1의 진공처리장치에서 상부리드가 챔버본체에 힌지결합된 예를 보여주는 측면도이다.
한편 상기 상부리드(110) 등을 분리하기 위하여 크레인과 같은 외부장치 이외에 상부리드(110) 등을 분리하기 위한 별도의 착탈장치를 설치할 수 있다.
상기 착탈장치는 상부리드(110)를 챔버본체(120)로부터 분리하여 소정의 위치로 이동시키는 장치로서, 다양한 구성이 가능하며, 상부리드(110)를 승강 및 횡방향이동시키도록 구성된다. 여기서 승강이동 및 횡방향이동은 동시에 구현될 수도 있으며 상부리드(110)는 회전될 수도 있다.
먼저 상기 착탈장치는 진공처리장치(100)가 설치되는 공장에 크레인이 설치되는 것이 일반적이므로 공장에 설치된 크레인이 착탈을 위한 외부장치로서 활용될 수 있다. 이때 상기 상부리드(110), 샤워헤드부(210), 보조리드(300)에는 크레인의 인양선(510)과의 결합을 위한 아이볼트와 같은 착탈부재(521, 522, 523)가 탈착부재결합부에 설치되거나 탈착가능하게 결합될 수 있다.
상기 착탈장치는 상부리드(110)를 챔버본체(120)에 대하여 승강시키기 위한 승강부(530)와; 상부리드(110)를 챔버본체(120)에 대하여 횡방향으로 이동시키기 위한 횡방향이동부(540)를 포함하여 구성될 수 있다. 이때 상기 착탈장치는 승강부만으로도 구성이 가능하다.
한편 상기 착탈장치의 승강부(530) 및 횡방향이동부(540)는 다양하게 구성이 가능한 바 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.
상기 승강부(530)는 도 9에 도시된 바와 같이, 승강부(530)가 상부리드(110)를 지지하여 상부리드(110)를 승하강시키도록 설치된다. 여기서 상기 상부리드(110)와 승강부(530)는 하나 이상의 보조탭(525)에 의하여 연결될 수 있다.
그리고 상기 횡방향이동부(540)는 승강부(530)를 횡방향 이동이 가능하도록 챔버본체(120)의 양측면에 설치된 한 쌍의 가이드레일(541)과, 상부리드(110)가 가이드레일(541)을 따라서 이동시키기 위한 구동부(미도시)를 포함하여 구성될 수 있다.
상기와 같은 구성을 가지는 착탈장치는 도 9 내지 도 11에 도시된 바와 같이, 상부리드(110)를 보조리드(300)로부터 분리하거나 결합시키게 된다.
한편 도 12에 도시된 바와 같이, 상기 상부리드(110)가 보조리드(300)로부터 분리된 후 샤워헤드부(210)가 크레인 등에 의하여 분리될 수 있다. 이때 보조리드(300)도 함께 분리되거나 별도로 분리될 수 있음은 물론이다.
다음으로 상기 착탈장치의 변형례로서, 상기 횡방향이동부(540)는 상부리드(110)를 승강이 가능하도록 지지하도록 챔버본체(120)의 양측에 설치되는 한 쌍의 승강레일(542)과 상부리드(110)를 승강레일(542)이 상승된 후 승강레일(542)을 따라서 이동시키는 구동부(미도시)를 포함하여 구성될 수 있다.
이때 상기 승강부(530)는 상부리드(110)를 지지하고 있는 승강레일(542)을 승강시키도록 구성된다.
또한 상기 횡방향이동부(540)는 승강레일(542)이 상승된 후 승강레일(542)과 연결되어 상부리드(110)가 이동되는 연결레일(543)을 추가로 포함할 수 있다.
상기와 같은 착탈장치에 의하여 상부리드(110)의 분리 및 샤워헤드부(210)의 분리는 도 13 내지 도 15에 도시하였다.
한편 상기 상부리드(110)는 도 16에 도시된 바와 같이, 챔버본체(120)의 측면과 힌지결합될 수 있다.
이때 종래의 경우에는 상기 샤워헤드부(210)가 상부리드(110)의 저면에 결합되어 있어, 샤워헤드부(210)를 분리하는 경우 상부리드(110)를 180°회전시킨 후에 샤워헤드부(210)를 분리하여야 한다.
그러나 본 발명과 같이 상기 샤워헤드부(210)가 보조리드(300)에 탈착가능하게 결합됨으로써 상부리드(110)를 유압실린더(545) 등에 의하여 구성된 보조 착탈장치를 사용하여 90°정도만 회전시킨 후 외부장치인 크레인 등을 사용하여 보조리드(120)로부터 용이하게 분리할 수 있다.
한편 상기와 같은 상부리드(110)를 분리하기 위한 착탈장치들은 보조리드(300)의 분리에도 적용될 수 있음은 물론이다.
이상은 본 발명에 의해 구현될 수 있는 바람직한 실시예의 일부에 관하여 설명한 것에 불과하므로, 주지된 바와 같이 본 발명의 범위는 위의 실시예에 한정되어 해석되어서는 안 될 것이며, 위에서 설명된 본 발명의 기술적 사상과 그 근본을 함께 하는 기술적 사상은 모두 본 발명의 범위에 포함된다고 할 것이다.

Claims (26)

  1. 서로 결합되어 기판에 대한 진공처리를 수행하는 처리공간을 형성하는 챔버본체 및 상부리드와;
    상기 상부리드의 하측에 설치되어 처리공간으로 가스를 공급하는 샤워헤드부와;
    상기 샤워헤드부의 가장자리를 지지하도록 상기 챔버본체와 상기 상부리드 사이에 설치되는 보조리드를
    포함하는 것을 특징으로 하는 진공처리장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    한변의 길이가 1,300mm 이상인 직사각형의 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 진공처리장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 보조리드는 상기 샤워헤드 전체 또는 일부와 일체로 형성된 것을 특징으로 하는 진공처리장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 샤워헤드부는 상기 상부리드의 저면과 간격을 두고 설치된 것을 특징으로 하는 진공처리장치.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 상부리드는 상기 보조리드와 착탈이 가능하도록 설치된 것을 특징으로 하는 진공처리장치.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 보조리드는 상기 챔버본체와 착탈이 가능하도록 설치된 것을 특징으로 하는 진공처리장치.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 상부리드 및 상기 보조리드는 상기 챔버본체에 대하여 착탈될 수 있도록 설치된 것을 특징으로 하는 진공처리장치.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 샤워헤드부는 상기 보조리드와 착탈이 가능하도록 설치된 것을 특징으로 하는 진공처리장치.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 상부리드가 상기 보조리드로부터 착탈된 후 상기 샤워헤드부가 상기 보조리드의 상측으로 분리가 가능하도록 설치된 것을 특징으로 하는 진공처리장치.
  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 상부리드, 상기 샤워헤드부 및 보조리드 중 적어도 어느 하나는 외부 착탈장치와의 결합을 위한 탈착부재결합부가 형성된 것을 특징으로 하는 진공처리장치.
  11. 청구항 1 내지 청구항 10 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 샤워헤드부의 상측에는 냉각을 위한 냉각플레이트가 추가로 설치되며, 상기 냉각플레이트에는 외부 착탈장치와의 결합을 위한 탈착부재결합부가 형성된 것을 특징으로 하는 진공처리장치.
  12. 청구항 1 내지 청구항 10 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 샤워헤드부는 처리공간으로 가스를 분사할 수 있도록 다수개의 분사공들이 형성된 분사플레이트를 포함하는 것을 특징으로 하는 진공처리장치.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 샤워헤드부는 가스의 확산을 위한 하나 이상의 확산공간을 형성하도록 상기 분사플레이트의 상면과 간격을 두고 상기 분사플레이트와 분리가능하게 설치되는 하나 이상의 확산플레이트를 추가로 포함하며,
    상기 분사플레이트 및 상기 하나 이상의 확산플레이트에는 외부 착탈장치와의 결합을 위한 탈착부재결합부가 형성된 것을 특징으로 하는 진공처리장치.
  14. 청구항 1 내지 청구항 10 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 보조리드는
    상기 챔버본체의 상단과 상기 상부리드의 하단 사이에 실링부재가 개재되어 설치되는 리드지지부와;
    상기 리드지지부로부터 연장형성되어 상기 샤워헤드부의 저면이 상기 처리공간으로 노출되도록 개구부가 형성되고 상기 샤워헤드부의 가장자리를 지지하는 샤워헤드장착부를 포함하는 것을 특징으로 진공처리장치.
  15. 청구항 1에 있어서,
    상기 샤워헤드장착부에 형성되는 개구부는 기판이 안착될 수 있도록 상기 챔버본체에 설치된 기판지지부보다 작은 것을 특징으로 진공처리장치.
  16. 청구항 14에 있어서,
    상기 샤워헤드장착부는 상기 상부리드의 저면으로부터 이격되도록 상기 리드지지부의 상면에서 하측으로 단차지게 형성된 것을 특징으로 하는 진공처리장치.
  17. 청구항 1 내지 청구항 10 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 샤워헤드부 저면의 가장자리 및 상기 보조리드의 저면 중 상기 처리공간 쪽으로 노출되는 일부를 플라즈마로부터 보호하기 위하여 제1실드부재가 설치된 것을 특징으로 하는 진공처리장치.
  18. 청구항 1 내지 청구항 10 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 보조리드는 온도제어를 위한 열매체유로가 형성된 것을 특징으로 하는 진공처리장치.
  19. 청구항 1 내지 청구항 10 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 처리공간 쪽으로 노출되는 상기 보조리드의 노출면에는 플라즈마로부터 표면을 보호하기 위하여 착탈가능하게 결합되는 제2실드부재가 설치된 것을 특징으로 하는 진공처리장치.
  20. 청구항 1 내지 청구항 10 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 상부리드를 상기 보조리드로부터 착탈하기 위한 착탈장치를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 진공처리장치.
  21. 청구항 20에 있어서,
    상기 착탈장치는
    상기 상부리드를 상기 챔버본체에 대하여 횡방향으로 이동시키기 위한 횡방향이동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 진공처리장치.
  22. 청구항 20에 있어서,
    상기 착탈장치는
    상기 상부리드를 상기 챔버본체에 대하여 승강시키기 위한 승강부와;
    상기 상부리드를 상기 챔버본체에 대하여 횡방향으로 이동시키기 위한 횡방향이동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 진공처리장치.
  23. 청구항 22에 있어서,
    상기 승강부는 상기 상부리드를 지지하여 상기 상부리드를 승하강시키도록 설치되고,
    상기 횡방향이동부는 상기 승강부를 횡방향 이동이 가능하도록 상기 챔버본체의 양측면에 설치된 한 쌍의 가이드레일과, 상기 상부리드가 상기 가이드레일을 따라서 이동시키기 위한 구동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 진공처리장치.
  24. 청구항 22에 있어서,
    상기 횡방향이동부는 상기 상부리드를 지지하여 승강이 가능하도록 상기 챔버본체의 양측에 설치되는 한 쌍의 승강레일과 상기 상부리드를 상기 승강레일이 상승된 후 상기 승강레일을 따라서 이동시키는 구동부를 포함하며,
    상기 승강부는 상기 상부리드를 지지고 하고 있는 승강레일을 승강시키도록 구성된 것을 특징으로 하는 진공처리장치.
  25. 청구항 24에 있어서,
    상기 착탈장치는
    상기 승강레일이 상승된 후 상기 승강레일과 연결되어 상기 상부리드를 이동시키는 연결레일이 추가로 설치된 것을 특징으로 하는 진공처리장치.
  26. 청구항 1 내지 청구항 10 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 상부리드는
    상기 챔버본체의 측면과 힌지결합된 것을 특징으로 하는 진공처리장치.
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