KR101312505B1 - 안테나 높이 조절이 가능한 기판처리장치 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 안테나 높이 조절이 가능한 기판처리장치는, 상부가 개방된 챔버와; 상기 챔버의 개방된 부분에 구비된 유전체창과; 상기 유전체창의 상부에 위치되어 상기 챔버 내에 유도결합 플라즈마를 발생시키는 안테나와; 상기 챔버의 상부에 결합 및 분리 가능하게 구비되고 상기 안테나를 지지하는 상부 구조물을 포함하고, 상부 구조물을 개폐 지그를 이용하여 개폐시킬 수 있도록 구성됨으로써, 챔버의 상부에 위치되는 안테나, 유전체창 등의 구성 부품들을 보다 용이하게 점검 및 수리할 수 있고, 보다 안정적인 안테나 지지 구조를 구현할 수 있는 효과가 있다.

Description

안테나 높이 조절이 가능한 기판처리장치{Substrate treatment device being capable of adjusting height of antenna}

본 발명은 반도체 기판, 평판디스플레이 기판 등의 표면을 처리하는 유도결합플라즈마를 이용한 기판처리장치에 관한 것이다.

일반적으로 반도체 웨이퍼, 평판디스플레이 기판 등의 표면을 처리하는 플라즈마 처리방식은, 크게 용량 결합형 플라즈마(CCP : Capacitively Coupled Plasma) 처리방식과 유도 결합형 플라즈마(ICP : Induced Coupled Plasma) 처리방식이 이용되고 있다.

용량 결합형 플라즈마 처리방식은 두 개의 평행 평판형 전극 사이에 고주파 전원을 인가한 상태에서 플라즈마를 발생시켜 기판을 처리를 하는 방식이고, 유도 결합형 플라즈마 처리방식은 반응기 외부에 위치된 코일형 안테나에 고주파 전원을 인가하여, 무전극형(Electrodeless type)으로 반응기 내부에 플라즈마를 발생시키는 방식이다.

여기서, 상기와 같은 유도 결합형 플라즈마 처리 방식을 이용한 기판처리장치(이하 '유도결합플라즈마를 이용한 기판처리장치')는, ICP 방식의 플라즈마를 형성하기 위해 시간에 따라 변화하는 자기장을 형성시키는 코일 안테나(Coil Antenna)가 필수적으로 필요하게 된다. 코일 안테나는 형태에 따라 원통형, 평면형, 반구형, 나선형, 다중 루프(Loop)형 등 다양한 구조가 개발되어 이용되고 있다.

이와 같은 유도결합플라즈마를 이용한 기판처리장치는, 통상 기판 처리를 위한 진공 공간을 형성하는 챔버와, 이 챔버의 상부에 구비되는 유전체판, 이 유전체판의 상부에 구비되는 안테나 등으로 구성된다. 또 챔버의 내부에는 표면 처리할 기판이 올려지는 기판 지지대가 구비되고, 챔버의 상부에는 공정가스 공급수단과 RF 전원 인가부 등이 구비된다.

그러나, 상기한 바와 같은 종래 유도결합플라즈마를 이용한 기판처리장치는, 안테나가 유전체창에 지지된 상태로 설치되어 있기 때문에 유전체창의 안테나 지지 구조가 복잡할 뿐만 아니라, 챔버의 상부에 덮개 등의 구조물이 추가로 설치된 경우에 안테나 및 유전체창 등 내부 구성 부품들을 점검하거나 수리하기도 쉽지 않은 문제점이 있다.

또한, 상기한 바와 같은 종래 기판처리장치는, 안테나의 높이가 고정되어 있기 때문에 공정 조건에 따라 챔버 내에 최적의 플라즈마를 발생시키는데 한계가 있는 문제점이 있다.

이상 설명한 배경기술의 내용은 이 건 출원의 발명자가 본 발명의 도출을 위해 보유하고 있었거나, 본 발명의 도출 과정에서 습득한 기술 정보로서, 반드시 본 발명의 출원 전에 일반 공중에게 공개된 공지기술이라 할 수는 없다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 안테나의 높이를 조절할 수 있도록 구성함으로써, 챔버 내의 플라즈마 생성 조건도 적절하게 조절하여 구현할 수 있도록 하는 안테나 높이 조절이 가능한 기판처리장치를 제공하는 데 목적이 있다.

상기한 과제를 실현하기 위한 본 발명에 따른 안테나 높이 조절이 가능한 기판처리장치는, 상부가 개방된 챔버와; 상기 챔버의 개방된 부분에 구비된 유전체창과; 상기 유전체창의 상부에 위치되어 상기 챔버 내에 유도결합 플라즈마를 발생시키는 안테나와; 상기 챔버의 상부에 결합 및 분리 가능하게 구비되고 상기 안테나를 지지하는 상부 구조물과; 상기 상부 구조물에서 안테나를 지지하는 부분에 구성되어 상기 유전체창으로부터의 안테나의 높이를 조절하는 안테나 높이조절장치를 포함한 것을 특징으로 한다.

먼저, 상기 안테나 높이조절장치는, 상기 상부 구조물이 분할되어, 상기 챔버에 조립되는 지지부와 이 지지부로부터 분리되어 안테나와 함께 승강 가능하게 이루어진 승강부가 구성되고, 상기 지지부와 승강부 사이에는 승강부를 상하 이동시키는 승강 구동기구가 구비될 수 있다.

이때, 상기 지지부와 승강부의 분할 부분은 계단 구조를 갖도록 형성되되, 승강부의 상측 부분은 상대적으로 길고, 하측 부분은 상대적으로 짧게 형성되는 것이 바람직하다.

또한 상기 승강 구동기구는 지지부와 승강부의 계단 구조로 분할된 부분에서 수평으로 상호 마주하는 위치에 설치되는 것이 바람직하다.

다음, 상기 안테나 높이조절장치는, 상기 안테나의 상부에 위치되어 안테나가 지지되는 승강체와, 상기 상부 구조물에 설치되어 상기 승강체를 상하 이동시키는 승강 구동기구를 포함하여 구성되는 것도 가능하다.

이때, 상기 승강체는 상기 상부 구조물의 안쪽에 수평 방향으로 배치되어 안테나가 지지되는 승강판과, 이 승강판의 상부에 수직 방향으로 배치되어 상기 승강 구동기구에 의해 승강판과 함께 상하 이동하는 복수개의 가이드봉을 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 상부 구조물에는 상기 가이드봉의 직선 이동을 안내하는 가이드가 구비되는 것이 바람직하다.

상기 승강 구동기구는 상기 상부 구조물에 지지된 승강 모터 및 이 모터에 의해 회전하는 피니언과, 상기 가이드봉 중 적어도 어느 하나에 형성되어 상기 피니언에 치합되는 랙을 포함하여 구성될 수 있다.

다음, 상기 안테나는 상기 상부 구조물에 복수의 지지봉에 의해 매달린 상태로 지지되고, 이때 상기 안테나 높이조절장치는 상기 지지봉의 길이를 조절하여 안테나의 높이를 조절할 수 있도록 구성될 수 있다.

다음, 상기 챔버와 상부 구조물이 결합되는 부분에 승강 구동기구가 구비되어, 챔버로부터 상부 구조물을 상하 이동시킴으로써 안테나의 높이를 조절할 수 있도록 구성되는 것도 가능하다.

상기한 바와 같은 본 발명의 주요한 과제 해결 수단들은, 아래에서 설명될 '발명의 실시를 위한 구체적인 내용', 또는 첨부된 '도면' 등의 예시를 통해 보다 구체적이고 명확하게 설명될 것이며, 이때 상기한 바와 같은 주요한 과제 해결 수단 외에도, 본 발명에 따른 다양한 과제 해결 수단들이 추가로 제시되어 설명될 것이다.

본 발명에 따른 안테나 높이 조절이 가능한 기판처리장치는, 챔버 상부의 구조물을 간편하게 분리할 수 있도록 구성되기 때문에 안테나, 유전체창 등 챔버의 상부에 위치되는 구성 부품들의 청소, 점검, 수리 작업 등을 보다 용이하고 간편하게 실시할 수 있는 효과가 있다.

특히, 본 발명은, 안테나의 높이를 조절할 수 있도록 구성되기 때문에 챔버 내의 플라즈마 생성 조건도 적절하게 조절하여 기판 처리에 필요한 공정 성능을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 제1실시예의 기판처리장치가 도시된 전체 구성도이다.
도 2는 도 1에 예시된 기판처리장치에서 상부 구조를 보인 상세도이다.
도 3은 도 1에 예시된 기판처리장치에 상부 구조물 개폐장치가 설치된 상태를 보인 상세도이다.
도 4는 도 3에 예시된 상부 구조물 개폐장치의 개방 상태를 보여주는 도면이다.
도 5는 도 3에 예시된 기판처리장치 및 상부 구조물 개폐장치의 평면도이다.
도 6은 본 발명에 따른 제2실시예의 기판처리장치 및 이를 개폐하는 개폐장치가 도시된 평면도이다.
도 7은 본 발명에서 복수로 분할된 상부 구조물을 개폐하기 위한 구조가 도시된 평면도이다.
도 8 및 도 9는 본 발명에 따른 안테나 높이 조절 구조의 일 실시예를 보여주는 하강 상태 및 승강 상태의 구성도이다.
도 10 및 도 11은 본 발명에 따른 안테나 높이 조절 구조의 다른 실시예를 보여주는 하강 상태 및 승강 상태의 구성도이다.

첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 기판처리장치의 전체 구성을 보인 도면으로서, 도면 부호 10은 챔버를 나타내고, 15는 기판 탑재대이며, S는 기판을 나타낸다.

도 1에 예시된 챔버(10)는 상부 챔버(11)와 하부 챔버(13)가 각각 구성된 후에 상호 결합됨으로써 하나의 챔버를 구성하는 실시예를 예시하고 있으나, 챔버(10)가 복수로 분할되지 않고 챔버 전체가 하나로 구성되는 것도 가능하다.

챔버(10)의 일측에는 도면에 예시되지는 않았지만 기판(S) 등의 처리 대상물을 챔버(10)에 넣었다 뺄 수 있는 게이드 밸브가 구성된다.

기판 탑재대(15), 게이트 밸브, 배기 장치 등 기판 처리를 위해 구성되는 여러 구성 부분들은, 공지의 기판처리장치(또는 공정챔버)의 구성을 이용하여 당업자라면 용이하게 실시 가능하므로, 본 실시예에서는 이에 대한 설명은 생략하고, 챔버(10)의 상부에 배치되는 구성들을 중심으로 설명한다.

챔버(10)는 그 상부가 개방된 구조로 형성되고, 개방된 부분에는 유전체창(20)이 구비된다.

유전체창(20)은, 세라믹 물질 등으로 구성될 수 있으며, 챔버(10)를 포함한 내부 공간에 진공 형성이 가능하도록 챔버(10)에 밀봉된 구조로 결합된다. 유전체창(20)의 구성 역시, 이 발명이 속하는 기술분야에서 널리 공지되어 있으므로 구체적인 설명은 생략한다.

상기 유전체창(20)의 상부에는 챔버(10) 내부 공간에 유도결합 플라즈마를 발생시키는 안테나(30)가 위치되고, 챔버(10)의 개방된 상부에는 안테나(30)를 지지하는 상부 구조물(50)이 구비된다.

여기서 안테나(30)는 RF 소스 및 매칭 유닛(matching unit)(35) 등에 연결되어 RF 전력을 공급받도록 구성된 것으로서, 통상적인 안테나 구조와 같이 코일형 구조로 배치되는 것이 바람직하나, 이에 한정되지 않고, 챔버(10) 내에 유도결합 플라즈마를 발생시킬 수 있는 구조이면 공지의 안테나들의 구성을 채택하여 구성할 수 있음은 물론이다.

다만, 상기 안테나(30)는 종래와 달리, 유전체창(20)에 지지되지 않고, 유전체창(20)과 일정 거리 이격된 상태에서 상부 구조물(50)에 지지되게 설치된다.

도 1 및 도 2에서 도면 번호 32는 안테나 도입부를 나타낸다.

이제, 상기 안테나(30)를 포함하여 챔버(10)의 상측 구성 요소들을 지지하고 보호하는 상부 구조물(50)에 대하여 설명한다.

상부 구조물(50)은 그 내부에 안테나(30)가 위치되는 공간을 형성토록 양단부가 하부로 절곡된 구조로 형성되어, 상기 챔버(10)의 상부에 체결부재(60) 등으로 조립되어 챔버(10)에 결합될 수 있도록 구성되는 것이 바람직하다. 즉, 상부 구조물(50)이 평면에서 보았을 때 일자형 빔 구조로 이루어지는바, 상부 구조물(50)이 수평빔(51)과 수직빔(52)이 상호 결합되어 전체적으로 'ㄷ'자형 구조로 이루어지고, 이와 같은 상부 구조물(50)이 챔버(10)의 상부에 조립되는 구성으로 이루어진다. 도 5의 평면도에서는 2개의 상부 구조물(50)이 일정 간격을 두고 나란히 설치된 구성을 보여준다. 이때 수평빔(51)은 각각 설치되고, 수직빔(52)은 두 개의 수평빔(52)의 양단부를 상호 연결하도록 설치되는 것도 가능하다. 물론, 하나의 수평빔(51)에 수직빔(52)이 각각 설치되는 것도 가능하다. 이때에는 각 상부 구조물(50)을 개별적으로 개폐하는 것이 가능하다.

또한, 상부 구조물(50)이 하나로 구성되거나, 2개 이상으로 구성되는 것도 가능하다.

한편, 도 2 등에서 도면부호 52a는 수직빔(52)의 외측면을 막아주는 플레이트를 나타낸다.

이러한 상부 구조물(50)은 유전체창(20)과의 사이에 공간을 형성하면서 이 공간 내에 안테나(30)가 위치되도록 구성되고, 안테나(30)가 위치되는 공간은 외부로부터 개방되어 대기압 상태에 있도록 구성된다.

이와는 달리, 상부 구조물(50)이 빔 구조로 이루어지지 않고, 상부가 판형 구조물로 덮개와 같이 구성되는 것도 가능하다. 이에 대해서는 도 6을 참조하여, 아래에서 설명한다.

상부 구조물(50)의 상측 저면에는 상기 안테나(30)가 상기 유전체창(20)의 상부에 위치된 상태로 지지할 수 있도록 지지봉(55)이 설치된다. 이때 지지봉(55)은 상부 구조물(50)과 안테나(30) 사이에 수직으로 설치되어 안테나(30)를 매달린 상태로 지지할 수 있도록 구성되며, 안테나 전체를 안정적으로 지지할 수 있도록 복수개로 구성되는 것이 바람직하다. 또 지지봉(55)은 높이 조절이 가능하도록 구성되어, 챔버 내에 바람직한 유도결합 플라즈마가 생성시킬 수 있도록 안테나(30)의 위치를 적절하게 조절할 수 있도록 구성되는 것이 바람직하다. 이때 지지봉(55)의 높이 조절 구조는 상하로 분할된 봉체의 결합 높이를 조절하는 방식 등으로 구성 가능하다.

또한 상부 구조물(50)의 바깥쪽 상부에는 상기 안테나(30)에 전원을 공급하는데 필요한 장치들, 즉 상기한 매칭유닛(35) 등이 설치될 수 있다.

이와 같이 구성되는 상부 구조물(50)은 상기 안테나(30), 유전체창(20) 등 챔버(10)의 상부에 구성되는 부품들을 점검, 수리, 교체 등을 용이하게 실시하기 위해 챔버(10)로부터 분리 가능하게 구성된다. 이에 대해서는 아래에서 설명할 기판처리장치의 개폐장치를 설명할 때 자세히 설명한다.

한편, 상기 유전체창(20)에는 챔버(10) 내에 공정가스를 분사하는 샤워헤드(70)가 구비되고, 상부 구조물(50)과 유전체창(20)을 관통하여 상기 샤워헤드(70)에 공정가스를 공급하는 가스 공급라인(75)이 설치되어 구성된다. 이때 샤워헤드(70)는 유전체창(20)에 고정된 상태에서 가스 공급라인(75)에 연결되어 외부로부터 공정가스를 공급받도록 구성되어 있는바, 가스 공급라인(75)은 상부 구조물(50)을 개방할 때, 쉽게 분리할 수 있도록 구성되는 것이 바람직하다. 이에 대해서도 아래에서 설명할 기판처리장치의 개폐장치를 설명할 때 자세히 설명한다.

도 2에서, 도면 부호 37은 상기 안테나(30)에 연결된 접지 라인을 나타낸다.

이제, 상기한 바와 같은 구조를 갖는 기판처리장치의 상부 구조물 개폐 구조에 대하여 설명한다.

도 3을 참고하면, 상기 상부 구조물(50)의 상부에 지그 결합부(58)가 구성된다. 그리고 챔버(10)의 측면에서 상부 구조물(50)의 상측으로는 상부 구조물(50)을 챔버(10)로부터 들어 올리거나 내릴 수 있도록 하는 개폐 지그(100)가 구성된다.

개폐 지그(100)는, 상기 챔버(10)의 측방 위치에 회전체(110)를 중심으로 지그 프레임(120)이 상기 상부 구조물(50)의 지그 결합부(58)에 연결된 상태에서, 상기 지그 프레임(120)이 회전체(110)를 중심으로 회전 구동됨으로써 상기 상부 구조물(50) 및 안테나(30)를 들어 올리거나 내릴 수 있도록 구성되는 것이 바람직하다.

이때 지그 프레임(120)은 역 엘자(L)자형 구조로 형성될 수 있으며, 상기 회전체(110)는 회전구동장치(미도시)에 의해 상기 지그 프레임(120)을 회전시킬 수 있도록 구성된다. 여기서 회전구동장치는 회전체(110)에 회전력을 제공하는 공지의 유압모터, 전동모터 등을 이용하여 다양하게 구성 가능하므로 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다.

지그 프레임(120)은 도 5에 예시된 바와 같이 하나의 회전체(110)를 중심으로 2개의 지그 프레임(120)이 각각의 상부 구조물(50)의 상부로 연결되게 구성되는 것이 바람직하다. 물론 2개 이상의 지그 프레임(120)으로 구성되는 것도 가능하다. 이와 같이 지그 프레임(120)이 복수 개로 구성되는 이유는 상부 구조물(50)을 보다 안정적으로 개폐할 수 있도록 하기 위해서이다.

그리고 지그 프레임(120)과 상부 구조물(50)의 지그 결합부(58)는 조립 및 분리 가능할 수 있는 구성으로, 상부 구조물(50)을 개폐할 때 결합된 상태를 견고하게 유지할 수 있는 구조이면 공지의 리프트 장치 등의 결합 구성을 채택하여 다양하게 구성 가능하다.

상기와 같은 개폐 지그(100)를 이용하여 상부 구조물(50)을 개폐하기 위해서는 상부 구조물(50)이 챔버(10)로부터 분리됨과 아울러, 샤워헤드(70)와 연결된 가스 공급라인(75) 역시 분리가능하게 구성되어야 하는데, 이를 위해 상부 구조물(50)의 상부에 채결부재(77) 등으로 조립되어 구성된 가스 공급라인(75)을 분리할 수 있도록 구성된다.

상부 구조물(50)을 챔버(10)로부터 분리하는 구조는 챔버(10), 즉 상부 챔버(11)의 상단부와 상부 구조물(50) 사이에 체결된 볼트 등 체결부재(60)를 해체함으로써 챔버(10)로부터 상부 구조물(50)을 분리할 수 있도록 구성된다. 이때 체결부재(60)는 상부 구조물(50)의 수직빔(52)에서 챔버(10)의 상부에 체결되는 체결 볼트로 구성될 수 있다.

또한, 가스 공급라인(75)은 상부 구조물(50)의 수평빔(51)에 지지되게 설치되는데, 수평빔(51)에 가스 공급라인(75)을 고정하는 체결부재(77)를 풀고, 샤워헤드(70)와 연결된 가스 공급라인(75)을 상부 구조물(50)에서 분리한 다음, 상부 구조물(50)을 안테나(30)와 함께 챔버(10)에서 분리할 수 있도록 구성되는 것이 바람직하다.

상기한 바와 같은, 기판처리장치에서, 챔버(10)의 상측부에 구비되는 유전체창(20), 안테나(30) 등을 점검, 수리, 교환 등의 작업을 수행할 때, 개폐 지그(100)를 이용하여 상부 구조물(50)을 들어 올려, 챔버(10)의 상부를 개방한 상태에서 진행한다.

이때, 상부 구조물(50)을 개방시키는 방법은, 상부 구조물(50)에 조립된 가스 공급라인(75)을 분리한 다음, 상부 구조물(50)과 챔버(10)를 상호 고정하는 체결부재(60)를 해체한다. 이후, 개폐 지그(100)를 작동시켜 상부 구조물(50)을 들어 올려 개방시킨다. 이때 개폐 지그(100)는 챔버(10)의 측면 위치되어 회전체(110)를 중심으로 회전하면서 상부 구조물(50)을 들어 올림에 따라 상부 구조물(50)이 챔버(10)로부터 분리되어 들어 올려지게 된다.

물론, 안테나(30)는 상부 구조물(50)에 지지된 상태에 있으므로, 상부 구조물(50)과 함께 들어 올려지고, 상부 구조물(50)이 개폐 지그(100)에 의해 수직 상태 또는 역전된 상태까지 회전하게 되면, 상부 구조물의 추락 위험 등으로부터 보다 안전한 상태에서 안테나(30) 등 상부 구조물(50) 내에 있는 각종 부품들의 점검 및 수리 작업을 진행할 수 있게 된다.

또한, 상부 구조물(50)이 완전히 챔버(10)의 상측에서 벗어난 상태에서, 유전체창(20)을 비롯하여, 챔버(10)의 상측 부품들을 점검 및 수리 작업을 실시할 수 있으므로, 점검 및 수리 작업이 용이해질 뿐만 아니라, 작업 중 상부 구조물(50)의 낙하 등에 의해 발생할 수 있는 안전사고도 예방할 수 있게 된다.

상기와 같은 과정을 거쳐, 챔버(10) 상측 부품들의 점검 및 수리 작업이 완료되면, 개폐 지그(100)를 상기와 반대로 작동시켜, 상부 구조물(50)을 챔버(10)의 상부로 하강시킨 다음, 상부 구조물(50)을 챔버(10)에 조립하고, 가스 공급라인(75)을 다시 조립하는 순서로 상부 구조물(50)을 재조립한다.

여기서, 상기 상부 구조물(50)이 복수개가 따로 따로 구성된 경우에, 필요한 부분만을 들어 올리는 것도 가능하다.

한편, 도 6은 상기한 바와 같은 본 발명의 제1실시예의 구성과는 달리, 상부 구조물(50')의 상부가 대부분 막힌 구조로 형성된 구조를 보여준다.

즉, 상부 구조물(50')은 판형 구조물(51')과, 이 판형 구조물(51')의 하부 둘레에 결합되는 측면 구조물(52')로 이루어질 수 있다. 이때 측면 구조물(52')은 빔 등을 이용하여 사각테 구조로 구성할 수 있다.

이와 같이 상부 구조물(50')이 판형 구조물(51')을 포함하여 구성된 경우에, 상측 일부(도면에서는 상부 구조물의 중앙부)에 안테나 도입부(32)가 통과할 수 있도록 개방된 홀(53)이 형성되는 것이 바람직하다.

마찬가지로, 상부 구조물(50')은 지지봉(55)을 통해 안테나(30)를 지지하고, 또 샤워헤드(70)에 연결되는 가스 공급라인(75)도 연결되게 구성된다.

이외의 구성은 전술한 제1실시예의 구성을 통해 실시 가능하므로, 반복 설명은 생략한다. 아울러 도면에는 동일 유사한 구성 부분에 대하여 동일한 도면번호를 부여한다. 다만 가스 공급라인(75) 및 상부 구조물(50')을 조립하는 체결부재(60')(77')는 도 3에 예시된 실시예와 달리, 상부 구조물의 하부 쪽이 아닌 상부 쪽에서 하부로 길게 관통되게 각각 체결되어 가스 공급라인(75) 및 상부 구조물(50')을 조립할 수 있다. 물론, 가스 공급라인은 상부 구조물의 상부에서 해체할 수 있도록 구성하는 것도 가능하다.

한편, 도 7은 대면적화되는 기판 등을 처리하기 위한 대형 기판처리장치의 상부 구조물(50)의 개폐 구조를 보인 것으로서, 이때 상부 구조물(50)은 복수개로 분할하여 구성하고, 개폐 지그(100) 역시 복수개로 분할된 상부 구조물(50)을 각각 들어 올릴 수 있도록 복수개로 구성하는 것이 바람직하다.

도 7에서 은선으로 표시된 부분은 분할된 상부 구조물을 상호 연결하는 연결부재(90)를 나타낸 것으로, 상부 구조물의 분할 크기, 지지 상태 등을 고려하여 설치하는 것이 가능하다.

또한, 도면에 예시하지는 않았지만, 도 7과 같은 원리로, 도 3에 예시된 빔 구조형 상부 구조물(50)을 분할하여 구성하는 것도 가능하다. 이때에는 분할된 상부 구조물과 상부 구조물 사이를 상호 연결하는 연결 구조물이 반드시 설치되어, 분할된 각각의 상부 구조물을 들어 올릴 때 연결 구조물을 먼저 해체한 다음에, 각각의 상부 구조물을 도 7에서와 동일한 방법으로 들어 올릴 수 있도록 구성하는 것도 가능하다.

도 8 내지 도 11은 안테나의 높이를 조절할 수 있는 실시예의 구성을 보여주는 도면들이다.

먼저, 도 8 및 도 9를 참조하여, 안테나 높이 조절 구조의 일 실시예를 설명한다. 도 8은 안테나가 하강한 상태를 보여주는 도면이고, 도 9는 안테나가 상승한 상태를 보여주는 도면이다.

본 발명에 따른 안테나 높이 조절 구조의 일 실시예는, 상부 구조물(50)이 분할되어 안테나(30)를 지지하는 부분을 승강시킬 수 있는 안테나 높이조절장치가 구성된다.

안테나 높이조절장치는 상부 챔버(11)에 조립되는 지지부(151)와 이 지지부(151)로부터 분리되어 안테나(30)와 함께 승강 가능하게 이루어진 승강부(152)가 포함되어 구성된다.

지지부(151)는 앞서 여러 실시예를 통해 설명한 바와 같이 상부 챔버(11)에 분리 가능하게 조립되어 고정된 상태를 유지할 수 있도록 구성된다.

승강부(152)는 안테나(30)의 상측부분 즉, 상부 구조물(50)의 중앙 부분으로서 지지부(151)로부터 분리되어 승강 가능하게 구성된다. 이때 안테나(30)는 지지봉(55)을 통해 승강부(152)에 지지된다.

또한 안테나 높이조절장치는 지지부(151)와 승강부(152) 사이에 지지부(151)로부터 승강부(152)를 승강시켜 안테나(30)의 높이를 조절하기 위한 승강 구동기구인 승강 액츄에이터(160)가 구비된다.

승강 액츄에이터(160)는 지지부(151)에 지지된 상태에서 승강부(152)를 상승시키거나 하강시킬 수 있는 공지의 액츄에이터면 적절하게 선택하여 이용가능하다. 즉, 직선 운동력을 발생시키는 리니어 모터, 볼 스크류, 유압 실린더, 랙과 피니언을 이용한 직선 구동기구 등을 이용하여 구성할 수 있다.

본 실시예의 도면에서는 지지부(151)와 승강부(152)가 분할된 부분이 계단 모양으로 형성되는데, 승강부(152)의 상측 부분은 상대적으로 길고, 하측 부분은 상대적으로 짧게 형성되는 것이 바람직하다. 이는 승강부(152)를 보다 안정적으로 지지한 상태에서 승강 운동이 가능하도록 하기 위한 것이다.

이와 같이 구성될 때, 승강 액츄에이터(160)는 도면에 예시된 바와 계단의 수평면 쪽 마주하는 부분 사이에 설치하여 승강부(152)를 상하 이동시킬 수 있도록 구성하는 것이 바람직하다.

도 8은 승강 액츄에이터(160)에 의해 승강부(152), 지지봉(55), 안테나(30)가 함께 하강한 상태를 보여주고 있고, 도 9는 승강부(152), 지지봉(55), 안테나(30)가 함께 상승한 상태를 보여주고 있다.

이와 같이 챔버(10)의 내부 공간 또는 유전체창(20)으로부터 안테나(30)의 높이를 조절할 수 있도록 구성됨에 따라, 공정 조건 등에 맞게 안테나(30)의 높이를 조절하면서 유도결합 플라즈마를 발생시켜 기판의 표면 처리 작업을 실시할 수 있게 된다.

한편, 상부 구조물(50)이 지지부(151)와 승강부(152)로 분리되어 구성됨에 따라 샤워헤드(70)에 공정 가스를 공급하는 가스공급라인(75)은 지지부(151) 쪽에 지지되게 배치하여 구성하는 것이 바람직하다.

그리고 상기한 바와 같은 안테나 높이 조절 구조의 일 실시예에서도 도 1 내지 도 7을 참조하여 설명하였던 여러 실시예들에서와 같이 개폐 지그(100; 도 3 등 참조)를 이용하여 상부 구조물(50)을 챔버(10)로부터 들어 올리거나 내릴 수 있도록 구성되는데, 이때 지그 결합부(58; 도 3 등 참조)는 상부 구조물(50)의 지지부(151) 쪽 상부에 설치되어 구성되는 것이 바람직하다.

또한, 상부 구조물(50)이 빔형으로 이루어진 구조를 중심으로 설명하였으나, 마찬가지로 도 6에 예시된 바와 같이 상부가 판형 구조물로 덮개와 같이 구성된 경우에도 안테나 높이 조절 구조의 일 실시예의 적용이 가능하다. 이때에는 안테나(30)가 위치된 상부 일부가 분리되어 승강부를 이루고, 이 승강부 둘레부분이 지지부를 이루도록 구성함으로써 가능하다.

또한, 상부 구조물(50)이 분할되지 않고, 상기 챔버(10)와 결합되는 부분 즉, 도 3을 참조하면, 상부 챔버(11)와 수직빔(52)의 연결부에 승강 구동기구를 구비하여 상부 챔버(11)로부터 상부 구조물(50) 전체를 승강시킴으로써 안테나(30)의 높이 조절이 가능하도록 구성하는 것도 가능하다.

이외의 구성은 전술한 본 발명의 제1실시예, 제2실시예의 구성과 동일하게 구성될 수 있으므로, 반복 설명은 생략한다.

다음, 도 10 및 도 11을 참조하여 안테나 높이 조절 구조의 다른 실시예를 설명한다.

본 발명에 따른 안테나 높이 조절 구조의 다른 실시예는, 앞서 설명한 일 실시예와는 달리, 상부 구조물(50)이 분할되지 않고, 안테나(30)를 지지하는 지지봉(55')을 승강시킬 수 있도록 구성된다.

즉, 상부 구조물(50) 안쪽 하부에 상부 구조물(50)로부터 상하 이동 가능하게 구성된 승강체(160)가 구비되고, 이 승강체(160)에 안테나(30)에 연결된 지지봉(55')이 연결되어 설치되는 구성으로 이루어진다.

승강체(160)는 수평 방향으로 배치되어 지지봉(55')의 상단부가 고정된 승강판(161)과, 이 승강판(161)의 상부에 수직 방향으로 배치된 복수의 가이드봉(163)으로 구성된다.

물론, 상기 상부 구조물(50)에는 승강체(160)의 가이드봉(163)이 직선 이동하도록 안내하는 가이드(155)가 구성된다. 이때 가이드(155)는 가이드봉(163)의 직선 운동을 안내할 수 있는 구조이면 상부 구조물(50)에 적절하게 형성하여 구성할 수 있다. 예를 들면 가이드 홀 구조로 형성하거나, 별도의 가이드 부재를 부착하여 가이드봉(163)의 수직 운동을 안내할 수 있도록 구성할 수 있다.

가이드봉(163)은 승강체(160)가 안정적으로 승강 운동할 수 있도록 복수개로 구성되어 배치되는 것이 바람직하다.

승강체(160)를 승강시키는 구동기구는 상기 가이드봉(163)을 상하 이동시킬 수 있도록 구성된 것으로, 본 실시예의 도면에서는 가이드봉(163)에 랙(164)을 구성하고, 이 랙(164)에 결합된 피니언(165)을 구동하는 승강 모터(166)를 이용한 구성을 예시하고 있다. 물론 승강 모터(166)는 상부 구조물(50)에 지지되게 설치된다.

이외에도, 승강체(160)를 상하 방향으로 이동시킬 수 있는 구동기구이면, 실시 조건에 따라 다양하게 변형하여 실시 가능하다.

한편, 안테나 도입부(32')도 분할되어 구성되는데, 분할된 부분이 삽입되는 구조로 결합되어 안테나(30)의 높이 조절에 따라 삽입 깊이가 달라지면서 지속적인 전기적 접속 구조를 갖도록 구성할 수 있다. 이외에 신축 접속 구조 등 공지의 다양한 접속 방법을 이용하여 길이 변화에 대응하는 접속 방법을 이용하여 구성할 수 있음은 물론이다.

이와 같이 본 발명에 따른 안테나 높이 조절 구조의 다른 실시예에서도, 구동기구를 작동시켜 승강체(160), 지지봉(55'), 안테나(30)를 승강시켜 안테나(30)의 높이를 적절하게 조절할 수 있도록 구성되는 것이다.

한편, 도면에 예시하지는 않았지만, 앞서 설명한 바와 같이 지지봉(55) 자체를 분할하여 하측 지지봉이 상측 지지봉에 삽입(반대도 가능)된 상태에서 삽입 정도가 달라지도록 하여 안테나(30)의 높이를 조절하도록 구성하는 것도 가능하다.

이때 구동 기구는 특정 지지봉(55)을 승강시킴으로써 다른 지지봉(55)들의 길이도 조절되도록 구성하는 것이 바람직하다.

또한, 지지봉(55)의 일부 또는 전체를 실린더 구조로 구성하여 실린더의 피스톤 길이 조절에 따라 안테나의 높이를 조절할 수 있도록 구성하는 것도 가능하다.

상기한 바와 같은 본 발명에 따른 기판처리장치는, 평판 디스플레이 패널에 구성되는 기판의 표면 처리 작업을 실시하도록 구성되는 것이 바람직하나, 이에 한정되지 않고, 반도체 웨이퍼, 유리기판 등에 대해 에칭(Etching), 에싱(Ashing), CVD(Chemical Vapor Deposition) 처리, 이온 주입 처리 등을 수행하는 장치에도 적용 가능하다.

상기한 바와 같은, 본 발명의 실시예들에서 설명한 기술적 사상들은 각각 독립적으로 실시될 수 있으며, 서로 조합되어 실시될 수 있다. 또한, 본 발명은 도면 및 발명의 상세한 설명에 기재된 실시예를 통하여 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다. 따라서, 본 발명의 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위에 의해 정해져야 할 것이다.

Claims (10)

1. 상부가 개방된 챔버와;
   상기 챔버의 개방된 부분에 구비된 유전체창과;
   상기 유전체창으로부터 상측으로 위치되며 상기 챔버의 내부공간에 유도결합 플라즈마를 발생시키는 안테나와;
   상기 챔버의 상부에 결합 및 분리 가능하도록 구비되고 상기 챔버와 결합 시 상기 유전체창과의 사이에 상기 안테나가 위치됨과 아울러 위치된 안테나를 승강시키기 위한 여유 공간을 형성하며 상기 안테나를 매달려 있게 지지하는 지지봉이 구비되고 덮개 구조를 가져 상기 안테나를 보호하는 상부 구조물과;
   상기 상부 구조물에서 상기 안테나를 지지하는 부분에 구성되어 상기 유전체창으로부터의 상기 안테나의 높이 조절이 가능하도록 상기 안테나를 승강시키는 안테나 높이조절장치와;
   상기 상부 구조물을 상기 챔버로부터 들어올려서 분리시키는 상부 구조물 개폐장치를 포함함으로써,
   상기 상부 구조물 개폐장치를 작동시켜서 상기 상부 구조물을 상기 챔버로부터 들어올리면, 상기 상부 구조물에 구비된 지지봉에 의하여 지지된 안테나는 상기 상부 구조물 및 안테나 높이조절장치와 함께 들어올려져서 상기 안테나가 위치되는 공간으로부터 벗어나고, 상기 안테나가 위치되는 공간은 개방되는 안테나 높이 조절이 가능한 기판처리장치.
   
2. 청구항1에 있어서,
   상기 안테나 높이조절장치는, 상기 상부 구조물이 분할되어, 상기 챔버에 조립되는 지지부와 이 지지부로부터 분리되어 상기 안테나를 지지하는 지지봉과 함께 승강 가능하게 이루어진 승강부가 구성되고,
   상기 지지부와 상기 승강부 사이에는 상기 승강부를 상하 이동시키는 승강 구동기구가 구비된 것을 특징으로 하는 안테나 높이 조절이 가능한 기판처리장치.
   
3. 청구항2에 있어서,
   상기 지지부와 상기 승강부의 분할 부분은 계단 구조를 갖도록 형성되고, 상기 승강부의 상측 부분은 하측 부분에 비하여 길게 형성된 것을 특징으로 하는 안테나 높이 조절이 가능한 기판처리장치.
   
4. 청구항3에 있어서,
   상기 승강 구동기구는 지지부와 승강부의 계단 구조로 분할된 부분에서 수평으로 상호 마주하는 위치에 설치된 것을 특징으로 하는 안테나 높이 조절이 가능한 기판처리장치.
   
5. 청구항1에 있어서, 상기 안테나 높이조절장치는,
   상기 안테나의 상측에 위치되며 상기 안테나를 지지하는 지지봉이 지지된 승강체와;
   상기 상부 구조물에 설치되어 상기 승강체를 상하 이동시키는 승강 구동기구를 포함하는 것을 특징으로 하는 안테나 높이 조절이 가능한 기판처리장치.
   
6. 청구항5에 있어서, 상기 승강체는,
   상기 상부 구조물의 안쪽에 배치되어 상기 안테나를 지지하는 지지봉이 지지되는 승강판과;
   상기 승강판의 상부에 배치되어 상기 승강 구동기구에 의하여 상기 승강판과 함께 상하 이동하는 복수 개의 가이드봉을 포함하는 것을 특징으로 하는 안테나 높이 조절이 가능한 기판처리장치.
   
7. 청구항6에 있어서,
   상기 상부 구조물에는 상기 가이드봉의 직선 이동을 안내하는 가이드가 구비된 것을 특징으로 하는 안테나 높이 조절이 가능한 기판처리장치.
   
8. 청구항6에 있어서,
   상기 승강 구동기구는 상기 상부 구조물에 지지된 승강 모터 및 이 모터에 의해 회전하는 피니언과, 상기 가이드봉 중 적어도 어느 하나에 형성되어 상기 피니언에 치합되는 랙을 포함한 것을 특징으로 하는 안테나 높이 조절이 가능한 기판처리장치.
   
9. 청구항1에 있어서,
   상기 안테나 높이조절장치는 상기 안테나를 지지하는 지지봉의 길이를 조절하여 상기 안테나의 높이를 조절할 수 있도록 구성된 것을 특징으로 하는 안테나 높이 조절이 가능한 기판처리장치.
   
10. 상부가 개방된 챔버와;
    상기 챔버의 개방된 부분에 구비된 유전체창과;
    상기 유전체창으로부터 상측으로 위치되며 상기 챔버의 내부공간에 유도결합 플라즈마를 발생시키는 안테나와;
    상기 챔버의 상부에 결합 및 분리 가능하도록 구비되고 상기 챔버와 결합 시 상기 유전체창과의 사이에 상기 안테나가 위치됨과 아울러 위치된 안테나를 승강시키기 위한 여유 공간을 형성하며 상기 안테나를 매달려 있게 지지하는 지지봉이 구비되고 덮개 구조를 가져 상기 안테나를 보호하는 상부 구조물과;
    상기 상부 구조물에서 상기 안테나를 지지하는 부분에 구성되어 상기 유전체창으로부터의 상기 안테나의 높이 조절이 가능하도록 상기 안테나를 승강시키는 안테나 높이조절장치와;
    상기 상부 구조물을 상기 챔버로부터 들어올려서 분리시키는 상부 구조물 개폐장치를 포함함으로써,
    상기 상부 구조물 개폐장치를 작동시켜서 상기 상부 구조물을 상기 챔버로부터 들어올리면, 상기 상부 구조물에 구비된 지지봉에 의하여 지지된 안테나는 상기 상부 구조물 및 안테나 높이조절장치와 함께 들어올려져서 상기 안테나가 위치되는 공간으로부터 벗어나고, 상기 안테나가 위치되는 공간은 개방되며,
    상기 챔버와 상기 상부 구조물이 결합되는 부분에는 승강 구동기구가 구비됨으로써, 상기 안테나 높이조절장치에 의하여 상기 안테나를 승강시키는 것 및 상기 승강 구동기구에 의하여 상기 상부 구조물을 상하 이동시키는 것에 의하여 상기 안테나의 높이를 조절할 수 있게 구성된 안테나 높이 조절이 가능한 기판처리장치.

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