JP2008218995A - 大面積基板処理システムのサセプタ・ヒータアセンブリ - Google Patents

Abstract

【課題】大面積基板処理システム内に配置されるサセプタ・ヒータアセンブリを提供する。
【解決手段】本発明に係るサセプタ・ヒータアセンブリは、基板を加熱するための熱源を提供するヒータ１００、ヒータ１００の上面を覆い、複数の基板を装着するボートが載置されるリードサセプタ２００、及びヒータ１００の側面を取り囲むガイドサセプタ３００を備える。本発明に係るサセプタ・ヒータアセンブリは、ヒータから発生した熱がガイドサセプタによりヒータ側面に漏出せず、ヒータから発生した微細粉塵がチャンバ内に広がることを防止する効果がある。
【選択図】図２

Description

本発明は、大面積基板処理システム内に配置されるサセプタ・ヒータアセンブリに関するものであり、特に、平面ディスプレイ用のガラス基板に所定の物質を蒸着させたり、蒸着した所定の物質を熱処理するための、プロセスチャンバ内に配置されるサセプタ・ヒータアセンブリに関するものである。

近年、平面ディスプレイの需要が爆発的に高まっており、より大画面のディスプレイを好む傾向がますます強まっていることから、平面ディスプレイ製造用の大面積基板処理システムに対する関心が高まっている。

薄形化、軽量化及び低消費電力化が可能な平面ディスプレイの種類には、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）、ＰＤＰ（Plasma Display Panel）、ＯＬＥＤ（Organic Light Emitting Display）などがある。

平面ディスプレイを製造するのに使用される大面積基板処理システムは、大きく分けて蒸着装置と熱処理装置とに区分できる。

蒸着装置には、平面ディスプレイの中心的な構成要素である透明導電層、絶縁層、金属層又はシリコン層を形成するステップを実行するための装置として、ＬＰＣＶＤ（Low Pressure Chemical Vapor Deposition）、ＰＥＣＶＤ（Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition）などを行う化学蒸着装置とスパッタリング(sputtering)などを行う物理蒸着装置がある。また、熱処理装置は、蒸着工程の後に実施するアニーリングステップを実行するための装置である。

例えば、ＬＣＤの場合、代表的な蒸着装置として、薄膜トランジスタ（Thin Film Transistor；ＴＦＴ）の非晶質シリコンを蒸着させる装置があり、代表的な熱処理装置として、前述の非晶質シリコンをポリシリコンに結晶化させる装置がある。

このような蒸着及び熱処理工程を行うためには、ガラス基板を適切な温度まで加熱しなければならない。したがって、通常、プロセスチャンバ内にはガラス基板が載置されるサセプタ（susceptor）・ヒータアセンブリが配置されるが、このようなサセプタ・ヒータアセンブリには発熱体であるヒータが内蔵され、サセプタ上に載置される複数のガラス基板を装着したボートを加熱することができるように構成されている。言い換えれば、サセプタ・ヒータアセンブリはプロセスチャンバ内でガラス基板を支持し、かつ加熱する役割をする。

図１は従来のサセプタ・ヒータアセンブリの構成を示す断面図である。

図１に示すように、大面積基板処理システムのプロセスチャンバ１の内側下部に板状のヒータ２を設け、ヒータ２の上側にサセプタ３を配置する。サセプタ３の上側には、複数のガラス基板を装着したボート（図示なし）が載置される。ボートがサセプタ上に載置されると、ヒータ２を作動させ、ガラス基板を加熱しながら蒸着又は熱処理工程を行う。

しかし、図１に示すような従来のサセプタ・ヒータアセンブリには次のような問題点がある。

まず、ヒータで発生した熱はサセプタを介してガラス基板に伝えられるが、熱の一部はヒータの側面から放出されてしまい浪費することになるため、ヒータの熱効率が低下するという問題点がある。

また、ヒータの作動中に発生する微細粉塵が、ヒータの側面から出てガラス基板にまで拡散してしまうという問題点もある。蒸着及び熱処理中に、ガラス基板上にヒータから放出された微細粉塵が落ちた場合、平面ディスプレイの特性が非常に低下してしまう恐れがある。

さらに、サセプタが１つの単一板から構成されているため、サセプタ・ヒータアセンブリのヒータ２が作動しない場合、ヒータの取替えが容易ではないという問題点がある。

前述した問題点を解決するためになされた本発明は、ヒータの上面と側面を全て覆うリードサセプタ及びガイドサセプタから構成される方式をとることにより、熱効率が高く、微細粉塵の拡散が遮断され、ヒータの取替えが容易な、大面積基板処理システム内に配置されるサセプタ・ヒータアセンブリを提供することをその目的とする。

前述した目的を達成するために、本発明に係る大面積基板処理システム内に配置されるサセプタ・ヒータアセンブリは、基板を加熱するための熱源を提供するヒータと、前記ヒータの上面を覆い、かつ前記基板が載置されるリードサセプタと、前記ヒータの側面を囲むガイドサセプタとを含むことを特徴とする。

ここで、前記リードサセプタはそれぞれに分離可能な３つのパーツから構成され、前記３つのパーツは、１つのセンターパート、及び前記センターパートの両側に配置される、互いに対称な構造の２つのサイドパートから構成される。

前記センターパートの下部には、前記ガイドサセプタと結合するための突起が形成される。

前記ガイドサセプタは、互いに対称な構造で互いに対向するように配置され、それぞれの端部が結合している、それぞれに分離可能な一対の本体と、前記本体の両端の間に取り付けられ、前記本体を支持する支持棒とを含む。

前記本体の両端上部には、前記リードサセプタと結合するための溝が形成される。

前記リードサセプタ及び前記ガイドサセプタは、石英、セラミック又はグラファイトから作られる。

本発明に係るサセプタ・ヒータアセンブリは、ヒータの上面と４つの側面の全てを覆うリードサセプタ及びガイドサセプタから構成される方式をとることにより、ヒータの熱効率が高く、微細粉塵の拡散が遮断され、ヒータの取替えが容易であるという効果がある。

以下、添付した図面を参照して本発明の構成について詳細に説明する。

図２は本発明に係るサセプタ・ヒータアセンブリの一実施形態の構成を示す分解斜視図である。

本発明に係るサセプタ・ヒータアセンブリは、基板を加熱するための熱源を提供するヒータ１００、ヒータ１００の４つの側面を取り囲む、２つの本体からなるガイドサセプタ２００、及びヒータ１００の上面を覆う、３つのパーツからなるリードサセプタ３００を基本構成とする。リードサセプタ３００の上には、複数の基板を装着するボート（図示なし）が載置される。

ここに示すように、ヒータ１００は板状の発熱体が複数積層された構造を備えている。

ガイドサセプタ２００を構成する本体、及びリードサセプタ３００を構成するパーツの数は、前述したような数に制限する必要はない。例えば、大面積基板処理システムのサイズが大きくなるのに伴い、本体及びパーツの数を増加させることができる。

ガイドサセプタ２００及びリードサセプタ３００は、石英又はセラミックなどの耐熱性に優れた材質で製作されることが好ましい。これはヒータから発生する熱によって、サセプタに変形が生じないようにするためである。しかし、熱伝導性を考慮する場合、ガイドサセプタ２００及びリードサセプタ３００を、グラファイト（graphite）で製作することもできる。

図３はガイドサセプタ２００を構成する、互いに対称的に配置される２つのパーツのうち、１つのパーツ２２０の構成を示す斜視図である。

ここに示すように、ガイドサセプタ２００は、一対の「Ｕ」字状に形成された本体２２０から構成される。すなわち、２つの本体２２０を互いに向き合うように対向して配置した後、これら本体２２０の各端部を結合させると、ガイドサセプタ２００が完成する。

このとき、一対の本体２２０により、ヒータの４つの側面の周囲を全て取り囲むようにすることが好ましい。

本体２２０には、この本体の両端を連結するための支持棒２４０が取り付けられる。支持棒２４０は、ヒータ１００と接触しないように、本体２２０の短辺部の最上部近傍に取り付けられる。

一対の本体２２０を結合させることによってガイドサセプタ２００が完成したとき、本体２２０に取り付けられた支持棒２４０は互いに平行をなすようになる。

図４Ａはリードサセプタのセンターパート３２０の構成を示す斜視図であり、図４Ｂはリードサセプタのサイドパート３８０の構成を示す斜視図である。

ここに示すように、リードサセプタ３００は、長方形のプレート状の形状を有する１つのセンターパート３２０と、長方形のプレート状の形状を有し、互いに対称的に配置される２つのサイドパート３８０から構成される。２つのサイドパート３８０は、センターパート３２０の両側に結合される。

このとき、リードサセプタ３００はヒータ１００の上面全体を十分に覆うことができるようなサイズに形成されることが好ましい。

リードサセプタのセンターパート３２０には、ガイドサセプタの本体２２０と結合するための突起３４０が形成される。突起３４０はセンターパート３２０の下部に形成され、好ましくは４つの角部近傍に形成される。

また、ガイドサセプタ２００及びリードサセプタ３００を結合させるために、ガイドサセプタ２００の本体２２０の両端の上部には、突起３４０が嵌合する溝２６０が形成されている（図３を参照されたい）。

ここで、溝２６０は本体２２０の短辺部に支持棒２４０が取り付けられた領域に近接する位置に形成されることが好ましい。

したがって、一対の本体２２０を結合させてガイドサセプタ２００を完成させた後、リードサセプタ３００をガイドサセプタ２００に結合させるとき、リードサセプタ３００の下部に形成された突起３４０が、ガイドサセプタ２００に形成された溝２６０に嵌合する。このとき、突起３４０が溝２６０に嵌合した状態で、支持棒２４０はリードサセプタ３００の下面に接触し、リードサセプタ３００を支持する。

上述したように、ヒータの上面及び４つの側面を全て取り囲むような、複数のパーツから構成される方式の本発明に係るサセプタ・ヒータアセンブリは、ヒータの上面だけを覆い、１つのパーツから構成される従来の方式のサセプタ・ヒータアセンブリに比べて、次のような長所がある。

まず、従来の方式とは異なり、サセプタ・ヒータアセンブリがヒータの上面及び４つの側面を全て取り囲んでいるので、ヒータの熱が全て基板の加熱に使われるため、ヒータの熱効率を高めることができる。あわせて、ヒータから発生する微細粉塵の影響を最小限に抑えるので、平面ディスプレイの特性を向上させることもできる。

また、従来の方式とは異なり、サセプタ・ヒータアセンブリが複数のパーツから構成されているので、ヒータが故障した場合でも、ヒータを容易に取り替えることができる。

したがって、本発明の産業利用性はきわめて高いものといえる。

本明細書では、本発明をいくつかの好ましい実施形態を用いて説明したが、添付の特許請求の範囲に開示した本発明の範囲及び精神から逸脱することなく、様々な変形及び修正をすることができることは、当業者には明らかであろう。

従来のサセプタ・ヒータアセンブリの構成を示す断面図である。 本発明に係るサセプタ・ヒータアセンブリの一実施形態の構成を示す分解斜視図である。 ガイドサセプタの本体の構成を示す斜視図である。 リードサセプタのセンターパートの構成を示す斜視図である。 リードサセプタのサイドパートの構成を示す斜視図である。

符号の説明

１００ ヒータ
２００ ガイドサセプタ
３００ リードサセプタ

Claims (6)

1. 大面積基板処理システム内に配置されるサセプタ・ヒータアセンブリであって、
   基板を加熱するための熱源を提供するヒータと、
   前記ヒータの上面を覆い、かつ前記基板が載置されるリードサセプタと、
   前記ヒータの側面を囲むガイドサセプタとを含むことを特徴とするサセプタ・ヒータアセンブリ。
2. 前記リードサセプタが、それぞれに分離可能な３つのパーツから構成され、
   前記３つのパーツが、１つのセンターパート、及び前記センターパートの両側に配置される互いに対称な構造の２つのサイドパートであることを特徴とする請求項１に記載のサセプタ・ヒータアセンブリ。
3. 前記センターパートの下部に、前記ガイドサセプタと結合するための突起が形成されていることを特徴とする請求項２に記載のサセプタ・ヒータアセンブリ。
4. 前記ガイドサセプタが、互いに対称な構造で互いに対向するように配置され、それぞれの端部が結合している、それぞれに分離可能な一対の本体と、
   前記本体の両端の間に取り付けられ、前記本体を支持する支持棒とを含むことを特徴とする請求項１に記載のサセプタ・ヒータアセンブリ。
5. 前記本体の両端上部に、前記リードサセプタと結合するための溝が形成されていることを特徴とする請求項４に記載のサセプタ・ヒータアセンブリ。
6. 前記リードサセプタ及び前記ガイドサセプタが、石英、セラミック又はグラファイトから作られることを特徴とする請求項１に記載のサセプタ・ヒータアセンブリ。

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