JP2016509985A - 基板用キャリア - Google Patents

Abstract

真空処理用の基板処理チャンバの中で基板を支持するためのキャリアが、記載される。キャリアは、基板据付けアセンブリを含み、基板据付けアセンブリは、一つ又は複数の据付けユニットを含み、各据付けユニットは、基板のエッジに接触し、接触位置を画定するように構成されるエッジ接触面と、基板の第一の基板面に接触するように構成される第一の面を有する第一の据付け要素であって、第一の基板面と実質的に平行に第一の長さＬ１だけ接触位置から伸びる第一の据付け要素と、基板の第一の基板面に対向する基板の第二の基板面に接触するように構成される第二の面を有する第二の据付け要素であって、第二の基板面と実質的に平行に第二の長さＬ２だけ接触位置から伸びる第二の据付け要素と、第一の据付け要素と第二の据付け要素のうちの少なくとも一つとともに、基板に据付け力を与えるための力要素とを含み、第一の長さと第二の長さのうちの短い方の長さが、据付け力との組み合わせでモーメンタムを与え、一つ又は複数の据付けユニットが、基板エッジ長さ単位当たり１０Ｎｍｍ以上となるようにモーメンタムを与える。【選択図】図２

Description

本発明の実施形態は、基板処理用の、例えば層堆積用のキャリアに関する。本発明の実施形態は、詳細には、基板処理機械の中で大面積基板を支持するためのキャリア及び大面積基板を処理するための装置に関する。

基板上に材料を堆積するための幾つかの方法が知られている。例えば、基板は、物理的気相堆積（ＰＶＤ）プロセス、化学気相堆積（ＣＶＤ）プロセス、プラズマ化学気相堆積（ＰＥＣＶＤ）プロセス等によって被覆されうる。通常、プロセスは、被覆されるべき基板が置かれる処理装置又は処理チャンバの中で実行される。堆積材料が、装置の中に供給される。複数の材料が、またそれらの酸化物、窒化物又は炭化物も、基板上の堆積のために使用されうる。更に、エッチング、ストラクチャリング、アニーリングなどのような他の処理ステップが、処理チャンバの中で行われうる。

被覆された材料が、幾つかの用途及び幾つかの技術分野において使用されうる。例えば、一つの用途が、半導体デバイスを生成するなどのマイクロエレクトロニクスの分野にある。また、ディスプレイ用の基板が、ＰＶＤプロセスによって、しばしば被覆される。更なる用途は、断熱パネル、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）パネル、ＴＦＴ基板、カラーフィルタなどを含む。

特に、ディスプレイ生産、薄膜太陽電池の製造及び類似の用途などの領域について、大面積ガラス基板が、処理されるために用いられる。従来より、基板サイズが、継続的に増加してきており、これは、なお継続する予定である。ガラス基板のサイズの増加は、ガラス破損によってスループットを犠牲にすることなく、それをハンドリングすること、支持すること及び処理することを、ますます困難にする。

通常、ガラス基板は、その処理中、キャリア上に支持されうる。キャリアは、ガラス又は基板を処理機械を通って運ぶ。キャリアは、通常、フレーム又はプレートを形成し、それらは、基板の面をその周辺に沿って支持するか、又は後者の場合、基板それ自体を支持する。詳細には、フレーム形状のキャリアはまた、ガラス基板をマスクするために用いられることもでき、フレームによって囲まれるキャリアの中の開口が、被覆材料が露出した基板部分上に堆積されるための開口、又は開口によって露出される基板部分に作用する他の処理ステップのための開口を提供する。

より大きく、かつまたより薄い基板への傾向は、特に、層の堆積中に基板に加えられる応力のために、基板のバルジングをもたらすことがあり、それにより、次にバルジングが、破損の可能性の増大により問題を引き起こすことがある。更に、バルジングは、堆積される材料層の質、例えば均一性を低下させうる。従って、バルジングを減少させること、及びキャリアが、大きく薄い基板を破損なく輸送できること、及び被覆された材料層の質を改善することへの要求が存在する。

上記を考慮すると、キャリア、詳細には、当技術分野における問題の少なくとも幾つかを克服する据付けアセンブリを有するキャリアを提供することが、本発明の一つの目的である。

上記に照らして、独立請求項１に従う、基板を支持するためのキャリアが提供される。本発明の更なる態様、利点及び特徴が、従属請求項、明細書、及び添付の図面から明らかである。

一つの実施形態によれば、基板処理チャンバの中で基板を支持するためのキャリアが、提供される。キャリアは、基板据付けアセンブリを含み、基板据付けアセンブリは、一つ又は複数の据付けユニットを含み、各据付けユニットは、基板のエッジに接触し、接触位置を画定するように構成されるエッジ接触面と、基板の第一の基板面に接触するように構成される第一の面を有する第一の据付け要素であって、第一の基板面と実質的に平行に第一の長さＬ１だけ接触位置から伸びる第一の据付け要素と、基板の第一の基板面に対向する基板の第二の基板面に接触するように構成される第二の面を有する第二の据付け要素であって、第二の基板面と実質的に平行に第二の長さＬ２だけ接触位置から伸びる第二の据付け要素と、第一の据付け要素と第二の据付け要素のうちの少なくとも一つとともに、基板に据付け力を与えるための力要素とを含み、第一の長さと第二の長さのうちの短い方の長さが、据付け力との組み合わせでモーメンタム（ｍｏｍｅｎｔｕｍ）を与える。一つ又は複数の据付けユニットは、基板エッジ長さ単位当たり１０Ｎｍｍ以上のモーメンタムを与える。

他の態様によれば、その中での層堆積に適合された真空チャンバ、キャリアの輸送に適合された輸送システムを含む、大面積ガラス基板上に層を堆積させるための装置が提供される。キャリアは、基板据付けアセンブリを含み、基板据付けアセンブリは、一つ又は複数の据付けユニットを含み、各据付けユニットは、基板のエッジに接触し、接触位置を画定するように構成されるエッジ接触面と、基板の第一の基板面に接触するように構成される第一の面を有する第一の据付け要素であって、第一の基板面と実質的に平行に第一の長さＬ１だけ接触位置から伸びる第一の据付け要素と、基板の第一の基板面に対向する基板の第二の基板面に接触するように構成される第二の面を有する第二の据付け要素であって、第二の基板面と実質的に平行に第二の長さＬ２だけ接触位置から伸びる第二の据付け要素と、第一の据付け要素と第二の据付け要素のうちの少なくとも一つとともに、基板に据付け力を与えるための力要素とを含み、第一の長さと第二の長さのうちの短い方の長さが、据付け力との組み合わせでモーメンタムを与える。一つ又は複数の据付けユニットは、基板エッジ長さ単位当たり１０Ｎｍｍ以上のモーメンタムを与える。装置は、層を形成する材料を堆積させるための堆積源を更に含む。

本発明の上述の特徴を詳細に理解できるように、上記で簡単に要約した本発明のより詳細な説明が、実施形態を参照することによって得られうる。添付の図面は、本発明の実施形態に関するものであり、以下に説明される。

本明細書に記載される実施形態によるキャリアであり、据付けアセンブリを有し、基板がキャリアの基板領域の中に備えられている。 本明細書に記載される実施形態によるキャリアであり、据付けアセンブリを有し、基板がキャリアの基板領域の中に備えられている。 本明細書に記載される実施形態によるキャリアであり、据付けアセンブリを有し、基板がキャリアの基板領域の中に備えられている。 本明細書に記載される実施形態によるキャリアであり、据付けアセンブリを有し、基板がキャリアの基板領域の中に備えられている。 本明細書中に記載される実施形態による、キャリアの据付けユニットの一例を示す。 本明細書中に記載される実施形態による、キャリアの据付けユニットの他の例を示す。 本明細書中に記載される実施形態による、キャリアを用いて基板上に材料の層を堆積させるための装置の図を示す。

次に、本発明の種々の実施形態への言及が、詳細になされ、その一つ又は複数の例が、図中に示される。図面についての以下の説明の中で、同じ参照番号は、同じ構成要素を指す。一般に、個々の実施形態に関する違いのみが、記載される。各例は、本発明の説明として提供されており、本発明の限定として意図されてはいない。更に、一つの実施形態の一部として示される又は記載される特徴は、他の実施形態について又は他の実施形態と共に用いられて、更なる実施形態を生ずることができる。本明細書はそのような修正及び変形を含むということが、意図される。

本明細書に記載される実施形態によれば、基板据付けアセンブリを有するキャリアが提供される。それによって、据付けアセンブリは、応力、詳細には、基板上に層を堆積させることによって導入される応力に起因する基板のベンディング又はバルジングを減少させるように構成される。基板据付けアセンブリは、第一の据付け要素と第二の据付け要素を有する二部分クランプを提供する。二部分クランプは、例えば基板エッジの単位長さ当たりの十分なモーメンタムによって、基板のベンディングに対抗する。従って、基板エッジ領域は、キャリア面と平行な向きに維持され、基板エッジに対応する軸での基板の回転に対応する変形が、回避され、又は減少されることができる。

本明細書に記載される実施形態によれば、基板据付けアセンブリは、一つ又は複数の据付けユニットを含む。それらは、基板の周囲の周りに分布され、基板のベンディング又はバルジングを有効に回避又は減少させることができる。各据付けユニットは、基板のエッジに接触し、接触位置を画定するように構成されるエッジ接触面と、基板の第一の基板面に接触するように構成される第一の面を有する第一の据付け要素であって、第一の基板面に実質的に平行に第一の長さＬ１だけ接触位置から伸びる第一の据付け要素と、基板の第一の基板面に対向する基板の第二の基板面に接触するように構成される第二の面を有する第二の据付け要素であって、第二の基板面に実質的に平行に第二の長さＬ２だけ接触位置から伸びる第二の据付け要素とを含む。第一の長さと第二の長さのうちの短い方の長さが、基板の応力のモーメンタムに対抗するために考慮されるべき一つの面を提供する。更に、力要素、例えば、スプリングなどが設けられ、第一の据付け要素と第二の据付け要素のうちの少なくとも一つとともに基板に据付け力を加えるように構成される。この力及び短い方の長さが、組み合わされて、基板のベンディング又はバルジングを回避するためのモーメンタムを与える。

本明細書に記載される他の実施形態と結合させることができる、代表的な実施形態によれば、基板の厚さは、０．１〜１．８ｍｍでありえ、据付け要素は、そのような基板の厚さに適合させることができる。しかしながら、基板の厚さが、約０．９ｍｍ又はそれ未満、例えば、０．７ｍｍ、０．５ｍｍ、又は０．３ｍｍであって、据付け要素が、そのような基板の厚さに適合される場合、特に有利である。

幾つかの実施形態によれば、大面積基板は、少なくとも０．１７４ｍ^２のサイズを有しうる。一般的に、サイズは、約１．４ｍ^２〜約８ｍ^２でありえ、より一般的には、約２ｍ^２〜約９ｍ^２、又は１２ｍ^２にまでさえなりうる。通常、本明細書中に記載される実施形態による、マスク構造、装置及び方法が提供される長方形基板は、本明細書中に記載されるように、大面積基板である。例えば、大面積基板は、約１．４ｍ^２基板（１．１ｍｘ１．３ｍ）に対応するＧＥＮ５、約４．３９ｍ^２基板（１．９５ｍｘ２．２５ｍ）に対応するＧＥＮ７．５、約５．５ｍ^２基板（２．２ｍｘ２．５ｍ）に対応するＧＥＮ８．５、又は約８．７ｍ^２基板（２．８５ｍ×３．０５ｍ）に対応するＧＥＮ１０でさえありうる。ＧＥＮ１１及びＧＥＮ１２及び対応する基板面積などのさらに大きな世代が、同様に実施されることができる。

図１Ａは、キャリア１００を示す。キャリア１００は、大面積基板１０１を支持するように構成される。図１Ａに示されるように、基板１０１は、詳細には、処理チャンバの中で処理されるとき、キャリア１００の中の位置に備えられる。キャリア１００は、窓又は開口を画定するフレーム１６０を含む。代表的な実施形態によれば、フレームは、基板受け入れ面を備える。通常、基板受け入れ面は、動作中、すなわち、基板がロードされているとき、基板の周辺部と接触するように構成される。

通常、基板１０１は、材料堆積に適切な任意の材料から作られうる。例えば、基板は、ガラス（例えば、ソーダ石灰ガラス、ホウケイ酸ガラス等）、金属、ポリマー、セラミック、複合材料並びに堆積プロセスによって被覆されることのできる任意の他の材料及び材料の組合せからなる群から選択される材料から作られうる。基板の処理にも影響を及ぼしうるバルジングを、本明細書中に記載される実施形態によるキャリアによって減少させることができる。詳細には、破損が更なる懸念であるガラス基板又はセラミック基板にとって、キャリアはまた、損失の増加により生産プロセスの生産性を低下させる基板の破損を著しく減少させることができる。しかしながら、バルジングは、他の問題ももたらしうるので、他の基板もまた、本明細書中に記載される実施形態を、有利に利用することができる。

幾つかの実施形態によれば、フレーム１６０は、アルミニウム、アルミニウム合金、チタン、その合金、ステンレス鋼などから作られることができる。比較的小さい大面積基板、例えば、ＧＥＮ５又はそれ未満について、フレーム１６０は、シングルピースから製造されることができる、すなわち、フレームは、一体的に形成される。しかしながら、本明細書中に記載される他の実施形態と結合できる、幾つかの実施形態によれば、フレーム１６０は、トップバー、サイドバー及びボトムバーなどの、二つ以上の要素を含むことができる。それにより、特に、非常に大面積の基板について、幾つかの部分を有するキャリアが、製造されることができる。キャリアのこれらの部分が、組立てられ、基板１０１を支持するためのフレーム１６０を提供する。フレーム１６０は、詳細には、基板領域の中に基板１０１を受け入れるように構成される。

図１Ａに示されるキャリア１００は、据付けアセンブリを更に含む。据付けアセンブリは、据付けユニット１２０を含む。図１Ａに示される例において、２つの据付けユニット１２０が、フレーム１６０の左下エッジ部に設けられる。幾つかの実施形態によれば、フレーム１６０の左下エッジ部の前記２つの据付けユニット１２０は、所定の位置に固定されており、可動でない。

フレーム１６０の左下エッジ部にある２つの据付けユニット１２０が、図１Ａに示されているけれども、本発明は、それに限定されない。２つより多い据付けユニット１２０が、フレーム１６０の左下エッジ部に設けられることができる。例えば、一つより多い据付けユニット１２０が、基板１０１の各辺に設けられることができる。

本明細書中に記載される他の実施形態と結合できる、幾つかの実施形態によれば、２つの据付けユニット１２０が、フレーム１６０の右上エッジ部に設けられる。幾つかの実施形態によれば、フレーム１６０の右上エッジ部の２つの据付けユニット１２０は、基板領域と実質的に平行に、すなわち、基板の面と実質的に平行に、かつ、矢印で示されるように、基板１０１のエッジと垂直に、可動である。

フレーム１６０の右上エッジ部にある２つの据付けユニット１２０が、図１Ａに示されているけれども、本発明は、それに限定されない。２つより多い据付けユニット１２０が、フレーム１６０の右上エッジ部に設けられることができる。例えば、一つより多い据付けユニット１２０が、基板１０１の各辺に設けられることができる。

基板１０１の左（又は右）下エッジ部に非可動据付けユニット１２０を設けることによって、及び基板１０１の右（又は左）上エッジ部に可動据付けユニット１２０を設けることによって、フレーム１６０によって画定される基板領域の中の基板１０１の位置が、正確に調整されることができる。本明細書中に記載される他の実施形態と結合できる、幾つかの実施形態によれば、本明細書中に記載されるキャリア及び本明細書中に記載されるキャリアを利用するための装置は、垂直基板処理用である。それにより、垂直基板処理という用語は、水平基板処理に対して区別するものと解される。すなわち、垂直基板処理は、基板処理中のキャリアと基板の本質的に垂直な方向に関するものであり、正確な垂直方向から数度、例えば、１０°まで又は１５°までさえもの偏差が、なお垂直基板処理とみなされる。小さな傾きを有する垂直基板方向が、例えば、より安定な基板ハンドリングをもたらしうる。

本明細書中に記載される実施形態によれば、図２と図３に関してより詳細に記載されるように、据付けユニットは、少なくとも、基板の周辺領域におけるベンディングに対抗するためのモーメンタムを与える。加えて、据付け要素は、基板をキャリアの中に安定して支持するための保持力又は支持力を与えることができる。据付けユニットのモーメンタムは、基板の両側に設けられるように構成される少なくとも２つの面によって与えられ、少なくとも２つの面が、レバーアームを与え、基板のベンディング又はバルジングに対抗する所望のモーメンタムを与えるように、一緒に押される。

図１Ｂは、幾つかの実施形態による、キャリア１００の他の例を示す。図１Ｂに示される実施形態は、図１Ａに示される実施形態と類似している。図１Ｂのキャリア１００は、基板１０１の、好ましくは全部で２つより多いエッジ部において据付けユニット１２０を含む。幾つかの実施形態によれば、据付けユニット１２０のうちの一つ又は複数が、可動である。更に、全ての据付けユニット１２０が、可動で設けられることができる。

基板のベンディング又はバルジングを減少させるために、特に、本明細書に定義されるような、通常、長方形である大面積基板については、基板の全てのエッジがベンディングを防止されることが、有利である。従って、本明細書中に記載される他の実施形態と結合できる、幾つかの実施形態によれば、少なくとも一つの据付けユニットが、フレーム１６０の少なくとも２辺に設けられ、あるいはフレーム１６０の各辺にさえ設けられてもよい。

追加的に又は代替的に実施されうる更なる実施形態によれば、対抗するモーメンタムが加えられる位置が、基板の周囲の周りに分布され、例えば、均一に分布される。例えば、対抗するモーメンタムが、基板のエッジの周りに、５０ｍｍごと〜５００ｍｍごとに、例えば、１００〜３００ｍｍごとに、与えられうる。通常、対抗するモーメンタムはまた、図３に関してより容易に理解されるように、対の位置で与えられうる。例えば、ＧＥＮ８．５基板は、５６個の位置で、すなわちそれぞれ２８対の位置でモーメンタムを対抗させることによって、ベンディングを減少させうる。

図１Ｃは、本明細書中に記載される他の実施形態と結合できる、幾つかの実施形態による、キャリア１００の他の例を示す。図１Ｃに示される例は、図１Ａと図１Ｂに示される実施形態と類似している。図１Ｃのキャリアは、基板領域の中に基板１０１を位置決めするための第一の位置決め要素１５１と第二の位置決め要素１５２を含む。第一の位置決め要素１５１が、フレーム１６０に固定的に取付けられうる。一つ又は複数の第一の位置決め要素１５１が、設けられうる。

第二の位置決め要素１５２が、基板領域と実質的に平行に、すなわち、基板の面と実質的に平行に、かつ基板１０１のそれぞれのエッジと垂直に、可動でありうる。これにより、フレーム１６０によって画定される基板領域の中の基板１０１の位置が、正確に調整されることができる。

例えば、第一の位置決め要素１５１と第二の位置決め要素１５２が、クランプ又は案内手段を含みうる。幾つかの実施形態によれば、図１Ｃに例示的に示されるような、例えば、側部または下部における位置決め要素１５１、１５２は、基板のベンディング又はバルジングから生ずる力の補正には本質的に寄与しないように、設計されうる。むしろ、それらは、基板１０１の自由な運動を回避するように適合され、及び／又はフレーム１６０の基板受け入れ面の中に基板を支持するように設けられる。

キャリア１００は、据付けアセンブリを更に含む。据付けアセンブリは、例えばフレーム１６０の最上辺（ｔｏｐ ｓｉｄｅ）又は上辺（ｕｐｐｅｒ ｓｉｄｅ）に少なくとも一つの据付けユニット１２０を含む。基板のベンディングを減少させるための４つの据付けユニット１２０が、図１Ｃに示されている。しかしながら、据付けユニット及び対応する据付け位置の数は、本明細書に記載の実施形態に従って、適合されることができる。幾つかの実施形態によれば、一つ又は複数の据付けユニット１２０が、提供される。詳細には、一つ又は複数の据付けユニット１２０が、例えば図１Ａ及び図１に示されるように、基板の一つ又は複数の辺に設けられることができる。

図１Ｄは、別のキャリア１００を示す。キャリア１００は、大面積基板を支持するように構成される。図１Ｄのキャリアは、基板領域の中に基板１０１を位置決めするための第一の位置決め要素１５１を含み、あらかじめ決められた基板位置に備えるように構成される。第一の位置決め要素１５１が、フレーム１６０に固定的に取付けられうる。本明細書に記載の他の実施形態と結合できる、幾つかの実施形態によれば、フレームに固定的に取付けられる一つ又は複数の第一の位置決め要素１５１が提供される。

本明細書に記載の他の実施形態と結合できる、幾つかの実施形態によれば、３つの第一の位置決め要素１５１が提供される。それによって、基板の位置が、完全に決定される。更に、位置は、例えば、４つ以上の第一の位置決め要素１５１を用いることによって過剰に決定されるということはない。通常、２つの固定的に接続された第一の位置決め要素が、フレームの底部に設けられ、一つの第一の位置決め要素が、フレームの一つの側部に設けられる。第一の位置決め要素は、基板挿入のための空隙又は第一の位置決め要素の中に基板を配置するための他の手段を有することができ、基板のエッジに接触し、接触位置を画定するように構成されるエッジ接触面が、設けられる。接触位置は、それにより、キャリアの中にあらかじめ決められた基板位置を画定する。

図１Ｄに示されるキャリア１００は、キャリアフレームの周囲に対して、すなわち、キャリアの中に受け入れられる基板の面と平行に、可動である、据付けユニット１２０を更に含む。これらの据付けユニットが、図２と図３に関して、より詳細に説明される。本明細書に記載の他の実施形態と結合できる、代表的な実施形態によれば、それらは、第一の位置決め要素が設けられる辺に対向するフレーム１６０の辺に沿って設けられる、及び／又は分布される。

本明細書に記載の他の実施形態と結合できる、幾つかの実施形態によれば、更なる据付けユニット２２０が、フレームに設けられることができる。通常、それらは、固定された位置にあることができる、すなわち、フレームに対して可動でないようにできる。これらの据付け要素は、図２と図３に関して記載される据付け要素に相当するが、据付けユニットが、基板のエッジに接触するように構成されたエッジ接触面を有しないという違いがある。すなわち、図２と図３にそれぞれ示された要素１２０又は１２０Ａと１２０Ｂは、省略されるか、又は基板のエッジと接触しないように、フレームに向かって（基板受け入れ領域から離れて）変位される。本明細書に記載の他の実施形態と結合できる、代表的な実施形態によれば、更なる据付けユニット２２０が、第一の位置決め要素が設けられる辺と同じ辺であるフレーム１６０の辺に沿って設けられる、及び／又は分布される。更なる据付けユニット２２０にとってのエッジ接触面の省略の結果、基板のあらかじめ決められる位置が、第一の位置決め要素１５１によって画定される。

図２に示されるように、本明細書に記載の実施形態によれば、据付けユニット１２０は、第一の据付け要素１２２と第二の据付け要素１２３を含む。第一の据付け要素１２２は、基板１０１の第一の基板面１０２に接触するための、実質的に平坦な又は平面の第一の面１２４を有する。第二の据付け要素１２３は、第一の面１０２に対向する基板１０１の第二の基板面１０３に接触するための、実質的に平坦な又は平面の第二の面１２５を有する。幾つかの実施形態によれば、第一の面１２４と第二の面１２５は、互いと本質的に平行である。

動作中、すなわち、基板がキャリアによって運ばれるとき、基板１０１が、第一の据付け要素１２２と第二の据付け要素１２３の間に置かれる又は挟まれる。基板１０１のエッジ、例えば、側辺が、据付けユニット１２０のエッジ接触面１２１と接触する。幾つかの実施形態によれば、エッジ接触面１２１は、第一の据付け要素１２２又は第二の据付け要素１２３と一体的に形成される。エッジ接触面はまた、据付けユニットの中に設けられたストッパ要素の面であってもよい。

力要素１３０が、第一の据付け要素１２２と第二の据付け要素１２３のうちの少なくとも一つとともに、基板１０１に据付け力１４０を与える。据付け力１４０は、特に堆積プロセス中に、基板１０１のバルジングを減少させる又は回避さえするために、基板１０１をしっかりと保持するためのものである。

それにより、力要素は、基板の中の応力に起因して、例えば層の堆積に起因して、生成された力に対抗するのに十分なモーメンタムを、第一の据付け要素１２２と第二の据付け要素１２３のうちの少なくとも一つとともに、与えるように構成される。従って、力要素は、外側基板周辺領域において、キャリアと平行な基板の方向を与えるように構成される。すなわち、応力は、基板のベンディングを発生させる傾向があるが、基板エッジが回転軸になるであろう回転運動を伴う基板の変位を引き起こすことができない。

例えば、堆積プロセスによって基板１０１に加えられる応力に起因して、基板１０１がモーメンタム１４１を受けるとき、第一の据付け要素１２２と第二の据付け要素１２３の間の垂直距離が、実質的に一定に維持されるように、据付け力１４０の大きさが、選択される。従って、前記垂直距離を実質的に一定に維持することによって、基板１０１が、第一の据付け要素１２２と第二の据付け要素１２３によって、しっかりと保持され、それにより、基板１０１のバルジングが最小化又は回避さえされる。従って、被覆された材料層の質が改善され、基板１０１の破損が回避される。

第一の据付け要素１２２が、接触位置を画定するエッジ接触面１２１から、第一の基板面１０２と実質的に平行に第一の長さＬ１だけ伸びる。第二の据付け要素１２３が、接触位置から、第二の基板面１０３と実質的に平行に第二の長さＬ２だけ伸びる。第一の長さＬ１と第二の長さＬ２のうちの短い方の長さ、すなわち図２に示される例ではＬ１、が、据付け力１４０との組み合わせでモーメンタムを与える。

換言すると、基板１０１に加えられる応力（例えば、力）に起因するモーメンタム１４１が生ずると、第一の長さＬ１と第二の長さＬ２のうちの短い方の長さ及び据付け力１４０によって画定されるモーメンタムが、前記モーメンタム１４１に対抗する。第一の据付け要素１２２と第二の据付け要素１２３の間の間隙が広がるのを防ぐために（すなわち、第一の据付け要素１２２と第二の据付け要素１２３の間の垂直距離を一定に維持するために）、据付け力１３０の大きさが、十分に大きく選択される必要がある。

据付け力１４０の大きさを選択するときに、第一の長さＬ１と第二の長さＬ２、特にこれらのうちの短い方、及び、例えば堆積プロセス中に生成される代表的なモーメンタム１４１が、考慮される。幾つかの実施形態によれば、例えば堆積プロセス中に生成されるモーメンタム１４１の上限が、考慮される。

例として、ＧＥＮ８．５（２５００ｘ２２００ｍｍ）の基板、３ｍｍの第一の長さＬ１、０．３ｍｍの基板厚さ、及び最小の層厚さに対して、１６８Ｎｍｍのモーメンタム又は５６Ｎの全据付け力が、バルジングを回避するために、基板の辺の周囲に加えられるべきである。本明細書に記載の他の実施形態と結合できる、代表的な実施形態によれば、基板の周囲の単位長さ当たりの据付けユニットの対抗モーメンタムは、少なくとも１０Ｎｍｍ／ｍ、例えば１５Ｎｍｍ／ｍ以上であるべきである。代表的な例は、ベンディングを減少又は回避するための下限として、２０Ｎｍｍ／ｍ、３０Ｎｍｍ／ｍ又は４０Ｎｍｍ／ｍでさえありうる。それにより、応力、従って基板を曲げる力が、基板の厚さ、基板サイズ、堆積層（複数可）の層厚さ及び層スタックの中の層の材料マッチングなどの堆積層（複数可）の他の特性に依存しうるということが、考慮されねばならない。

据付け力１３０は、基板のタイプ（材料、厚さ、面積サイズ、等）、基板１０１上に堆積されるべき層の数、堆積されるべき材料（複数可）の種類、堆積されるべき層（複数可）の厚さ、処理チャンバの種類、処理時間、等のうちの少なくとも一つに依存して、様々に選択されうる。

例えば、図１Ａ，図１Ｂ及び図１Ｃに示されるような、幾つかの実施形態によれば、一つ又は複数の据付けユニット１２０が、例えば、基板エッジの単位長さ［１ｍ］当たり１０Ｎｍｍ以上になるようにモーメンタムを与える。エッジの長さ単位は、基板のエッジの長さ、例えば、実質的に長方形の基板の１辺の長さであってもよい。従って、モーメンタムの値が、基板周囲長１メートル当たりで正規化されうるように、基板周囲の長さに対するモーメンタム（対抗モーメンタム）の正規化が、行われうる。

図１Ａ、図１Ｂ及び図１Ｃに関して、基板１０１の各辺についての据付けユニット１２０の数が、基板１０１に加えられるべき全据付け力（すなわち、基板エッジ長さ単位当たりのモーメンタム）に基づいて決定されることができる。更に、幾つかの実施形態によれば、基板の複数の辺にわたる据付け要素１２０の分布は、基板１０１のバルジングの減少を最大化するように選択されることができる。

幾つかの実施形態によれば、第二の据付け要素１２３が固定され、すなわち、実質的に可動でなく、他方、第一の据付け要素１２２は、基板面１０２、１０３と実質的に垂直に可動である。力要素１３０が、第一の据付け要素１２２と第二の据付け要素１２３のうちの少なくとも一つとともに、基板１０１に据付け力１４０を与える。

本明細書に記載された幾つかの実施形態によれば、一つ又は複数の力要素１３０が、可動である第二の据付け要素１２１に据付け力１４０を与え、固定されている第二の据付け要素１２３の第二の面１２５に対して基板１０１を押す。

あるいは、第一の据付け要素１２１と第二の据付け要素１２３の両方が、互いに対して可動である。そのような場合、一つ又は複数の力要素１３０は、第一の据付け要素１２１と第二の据付け要素１２２の両方に据付け力１４０を与えることができる。例えば、０．７ｍｍのＧｅｎ８．５のガラス上の２０００ｎｍのＣｕ層は、５００Ｎｍｍ／ｍのモーメンタムをもたらすであろう。この値は、基板周囲長に対して正規化されている。従って、複数の、例えば５６個の据付け位置があれば、２８Ｎの力要素が準備されることが必要であろう。

本明細書に記載の他の実施形態と結合できる、幾つかの実施形態によれば、力要素１３０は、少なくとも一つのスプリング要素を含む。しかしながら、本発明は、スプリング要素に限定されず、据付け力を生成するのに適当な他の要素が、用いられうる。例としては、限定されないが、レバー、圧縮ばね、圧電デバイス及び空気圧式デバイスが含まれる。

本明細書に記載の他の実施形態と結合できる、幾つかの実施形態によれば、エッジ接触面１２１は、第一の据付け要素１２２又は第二の据付け要素１２３と一体的に形成される。

図３は、本明細書中に記載される実施形態による、据付けユニットの他の例を示す。

上記のように、実施形態によれば、基板１０１のベンディング又はバルジングを回避するために、基板１０１が、一つ又は複数の据付けユニット１２０を含む据付けアセンブリで固定される。

本明細書に記載の他の実施形態と結合できる、幾つかの実施形態によれば、据付けアセンブリは、２つの据付けユニット１２０ａと１２０ｂを含む。据付けユニット１２０ａ、１２０ｂの両方が、フレーム１６０に取付けられる。

第一の据付けユニット１２０ａは、第一の据付け要素１２２ａと第二の据付け要素１２３ａを含む。第二の据付けユニット１２０ｂは、第一の据付け要素１２２ｂと第二の据付け要素１２３ｂを含む。図２に示されるように、組立てられた状態で、基板１０１は、それぞれ、第一の据付けユニット１２０ａの第一の据付け要素１２２ａと第二の据付け要素１２３ａの間、及び第二の据付けユニット１２０ｂの第一の据付け要素１２２ｂと第二の据付け要素１２３ｂの間に置かれる。

本明細書に記載の他の実施形態と結合できる、幾つかの実施形態によれば、エッジ接触面１２１が、少なくとも一つの停止要素１２６によって与えられる。各据付けユニット１２０ａ、１２０ｂが、一つ又は複数の停止要素１２６を含みうる。幾つかの実施形態によれば、少なくとも一つの停止要素１２６が、据付けユニット１２０ａ、１２０ｂのそれぞれの第一の据付け要素１２２ａ、１２２ｂに固定的に取付けられる。他の実施形態によれば、少なくとも一つの停止要素１２６は、それぞれの据付けユニット１２０の第一の据付け要素１２２ａ、１２２ｂと一体的に形成される。すなわち、停止ユニット１２６と第一の据付け要素は、単一の部品を形成する。

本明細書に記載の他の実施形態と結合できる、幾つかの実施形態によれば、第一の据付け要素１２２ａ、１２２ｂは、所定の位置に固定される。第二の据付け要素１２３ａ、１２３ｂは、垂直方向に、すなわち、第一の据付け要素１２２ａ、１２２ｂの第一の面１２４（又は第一の基板面１０２）及び／又は第二の据付け要素１２３ａ、１２３ｂの第二の面１２５（又は第二の基板面１０３）と実質的に垂直な方向に、可動である。

各据付けユニット１２０ａと１２０ｂは、第一の据付け要素１２２ａ、１２２ｂと第二の据付け要素１２３ａ、１２３ｂのうちの少なくとも一つとともに、基板１０１に据付け力１４０を与えるための力要素１３０を含む。図３において、第二の据付けユニット１２０ｂの力要素１３０のみが示されているが、他の力要素が、示されていないが、第一の据付けユニット１２０ａに設けられる。

本明細書に記載の他の実施形態と結合できる、幾つかの実施形態によれば、力要素１３０は、スプリング要素である。図３に示されるように、力要素１３０は、圧縮ばねであってもよい。しかしながら、本発明は、スプリング要素に限定されず、据付け力を生成するのに適当な他の要素が、用いられうる。例としては、限定されないが、レバー、圧縮ばね、圧電デバイス及び空気圧式デバイスが含まれる。

圧縮ばね１３０は、第一の据付け要素１２２ａ、１２２ｂと第二の据付け要素１２３ａ、１２３ｂの両方に接続される。本明細書に記載の他の実施形態と結合できる、幾つかの実施形態によれば、上記のように、第一の据付け要素１２２ａ、１２２ｂは、所定の位置に固定されており、第二の据付け要素１２３ａ、１２３ｂは、実質的に垂直方向に可動である。圧縮ばね１３０は、可動な第一の据付け要素１２２ａ、１２２ｂを、固定された第二の据付け要素１２３ａ、１２３ｂの方に引っ張る。

図３において、第一の据付けユニット１２０ａは、基板１０１が、第一の据付け要素１２２ａと第二の据付け要素１２３ａの間に存在する（置かれている）状況を示す。圧縮ばね１３０が、据付け力１４０を働かせることによって第一の据付け要素１２２ａを第二の据付け要素１２３ａの方に引っ張ると、第一の据付け要素１２２の第一の面１２４が、第一の基板面１０２と接触し、第二の据付け要素１２３の第二の面１２５が、第二の基板面１０３と接触する。

その結果、基板１０１が、第一の据付け要素１２２ａと第二の据付け要素１２３ａの間にしっかりと保持される。基板１０１が、図２に示されるように、例えば、堆積プロセス中に基板１２１に加えられる応力に起因するモーメンタム１４１を経験するとき、基板１０１のバルジングが、据付け力１４０を加えることにより最小化又は回避すらされる。詳細には、上記のように、据付け力１４０は、堆積プロセス中に生成される代表的なモーメンタムに対抗できるように、選択される。しかしながら、ベンディング又はバルジングはまた、基板自体の重量、基板の加熱により追加的に影響されうる基板自体における応力によっても起こりうる。従って、本発明の実施形態はまた、これらのベンディングメカニズムに対抗するために利用することもできる。

図３において、第二の据付けユニット１２０ｂは、基板１０１が、第一の据付け要素１２２ｂと第二の据付け要素１２３ｂの間に存在しない（置かれていない）状況を示す。圧縮ばね１３０が、据付け力１４０を働かせることによって第一の据付け要素１２２ｂを第二の据付け要素１２３ｂの方に引っ張ると、第一の据付け要素１２２ｂの第一の面１２４と第二の据付け要素１２３ｂの第二の面１２５の間の垂直距離が、基板１０１が存在する場合と比べて減少する。基板が存在しない場合、第一の据付け要素１２２ｂの第一の面１２４と第二の据付け要素１２３ｂの第二の面１２５が、互いに接触することさえある。

図３に示された設計は、本明細書に記載の実施形態の便益の他に、フレキシィビリティ及び／又はハンドリングに関して更なる改善を提供する。図３に示されるように、本明細書に記載の実施形態によるキャリアは、ピンを含むことができる。ピンが、第二の据付けユニットに接続される。スプリング要素又は第一の据付け要素及び／又は第二の据付け要素に力を加えるための他の手段が、ピン上に又はピンと平行に設けられる。図３に示されるように、ねじ山又は他の調節可能要素上で調節可能であるナット１３１が、スプリング又は力要素一般のための止め具として設けられうる。従って、基板のベンディング又はバルジングを減少させるために与えられる力が、容易に調節されうる。

更に、図３に示される例において、ピン１３１は、容易に作動されることができる。例えば、キャリアが、ハンドリングシステムの一つの面、例えば平坦な面に対して又は設備のフロアに対してさえ移動されるときに、据付けユニットが、基板、例えばガラス基板、の挿入のための開放位置に配置されるように、ピンが配置される。面から離れるキャリアの移動は、力ユニットにより据付けユニットを自動的に閉鎖する。従って、ピンを含む配置は、ハンドリングシステムによって、又はマニュアルローディングのためにさえ、例えば、キャリアをフロア上に配置すること又はキャリアを別の面に対してもたせかけることによって、容易に開放又は閉鎖することができる。据付けユニットは、キャリアを基板から離すように移動させ、ピンを作動させると、基板を処理するための閉鎖位置に移動する。

従って、本明細書に記載の他の実施形態と結合できる、幾つかの実施形態によれば、第一の据付け要素と第二の据付け要素のうちの少なくとも一つが、可動に提供される。可動の据付け要素が、移動の方向の、それぞれのもう一方の据付け要素の第一の側に設けられる。ピン又は他の突起部が、もう一方の据付け要素を越えて、第一の側と反対の第二の側の方に伸びる。

本明細書に記載の他の実施形態と結合できる、幾つかの実施形態によれば、一つ又は複数の据付けユニット１２０が提供される。一つ又は複数の据付けユニット１２０が、例えば上記のように、基板エッジ長さ単位当たり１０Ｎｍｍ以上のモーメンタムに対応する全据付け力を与えうる。

本明細書に記載の他の実施形態と結合できる、幾つかの実施形態によれば、支持要素１７０が設けられる。支持要素１７０が、詳細には、追加の支持領域を提供することにより、基板１０１のバルジングを更に減少させることを可能にする。それにより、支持要素１７０は、第一の据付けユニット又は第二の据付けユニットのうちの一つの一部分と考えることができ、基板のベンディングを回避又は減少させるためのモーメンタムにレバーを与えることに関与する。

様々な実施形態により、キャリア１００は、ＰＶＤ堆積プロセス、ＣＶＤ堆積プロセス、基板ストラクチャリングエッジング、加熱（例えば、アニーリング）又は任意の種類の基板処理のために利用することができる。本明細書に記載のキャリア及びそのようなキャリアを用いるための方法の実施形態は、非定常の、すなわち連続的な基板処理にとって特に有用である。通常、キャリアは、垂直方向大面積ガラス基板を処理するために提供される。キャリアが、プロセスのためのマスキング要素も提供することを、非定常処理は、通常、必要とする。

図４は、実施形態による、堆積チャンバ６００の概略図を示す。堆積チャンバ６００は、ＰＶＤ又はＣＶＤプロセスなどの堆積プロセスのために適合される。基板１０１が、基板輸送装置６２０上のキャリアの中に又はキャリアに置かれているのが示される。堆積材料源６３０が、基板の被覆されるべき側に面してチャンバ６１２の中に設けられる。堆積材料源６３０が、基板上に堆積されるべき堆積材料６３５を供給する。

図４において、源６３０は、その上に堆積材料を伴うターゲット又は基板１０１上の堆積のために材料が放出されることを可能にする任意の他の配置であってよい。通常、材料源６３０は、回転可能ターゲットでありうる。幾つかの実施形態によれば、材料源６３０は、源を位置決め及び／又は交換するために可動であってもよい。他の実施形態によれば、材料源は、平面ターゲットであってもよい。

幾つかの実施形態によれば、堆積材料６３５は、堆積プロセス及び被覆された基板のその後の用途に従って、選択されうる。例えば、源の堆積材料は、アルミニウム、モリブデン、チタン、銅などの金属、ケイ素、インジウムすず酸化物、及び他の透明導電性酸化物からなる群から選択される材料であってよい。通常、そのような材料を含むことができる酸化物層、窒化物層又は炭化物層は、源から材料を供給することにより、又は反応性堆積、すなわち、源からの材料が、処理ガスからの酸素、窒化物又は炭素のような元素と反応することにより、堆積されることができる。幾つかの実施形態によれば、酸化ケイ素、酸窒化ケイ素、窒化ケイ素、酸化アルミニウム、酸窒化アルミニウムのような薄膜トランジスタ材料が、堆積材料として用いられうる。

通常、基板１０１は、特に非定常堆積プロセスのために、エッジ除外マスクとしても働くことができるキャリア１００の中に又はキャリア１００に供給される。破線６６５は、チャンバ６００の動作中の堆積材料６３５の経路を例示的に示す。本明細書に記載の他の実施形態と結合できる、他の実施形態によれば、マスキングは、チャンバ６１２の中に設けられる別個のエッジ除外マスクによって提供されることができる。それにより、本明細書に記載の実施形態によるキャリアは、定常プロセスにとって、及び非定常プロセスにとっても有利であることができる。

本明細書に記載の他の実施形態と結合できる実施形態によれば、据付けアセンブリが、特に堆積プロセス中に基板のエッジをしっかりと保持する。基板は、長さと高さにおいて大きくなっているが、基板の厚さは減少しているという事実に特に照らして、実施形態は、基板の破損を減少させることができる。基板の処理にも影響を及ぼしうるバルジングを、本明細書中に記載される実施形態によるキャリアによって減少させることができる。

上記は本発明の実施形態を対象とするが、本発明の基本的な範囲から逸脱することなく、本発明の他のさらなる実施形態を考え出すこともでき、本発明の範囲は、以下の特許請求の範囲によって決定される。

Claims (15)

1. 基板処理チャンバ（６００）の中で基板（１０１）を支持するための、基板据付けアセンブリを含むキャリア（１００）であって、
   前記基板据付けアセンブリは、一つ又は複数の据付けユニット（１２０）を含み、各据付けユニット（１２０）は、
   前記基板（１０１）のエッジに接触し、接触位置を画定するように構成されるエッジ接触面（１２１）と、
   前記基板（１０１）の第一の基板面（１０２）に接触するように構成される第一の面（１２４）を有する第一の据付け要素（１２２）であって、前記第一の基板面（１０２）と実質的に平行に第一の長さ（Ｌ１）だけ前記接触位置から伸びる第一の据付け要素（１２２）と、
   前記基板（１０１）の前記第一の基板面（１０２）に対向する前記基板（１０１）の第二の基板面（１０３）に接触するように構成される第二の面（１２５）を有する第二の据付け要素（１２３）であって、前記第二の基板面（１０３）と実質的に平行に第二の長さ（Ｌ２）だけ前記接触位置から伸びる第二の据付け要素（１２３）と、
   前記第一の据付け要素（１２２）と前記第二の据付け要素（１２３）のうちの少なくとも一つとともに、前記基板（１０１）に据付け力（１４０）を与えるための力要素（１３０）とを含み、
   前記第一の長さ（Ｌ１）と前記第二の長さ（Ｌ２）のうちの短い方の長さ（Ｌ１、Ｌ２）が、前記据付け力（１４０）との組み合わせでモーメンタムを与え、
   前記一つ又は複数の据付けユニット（１２０）が、基板エッジ長さ単位当たり１０Ｎｍｍ以上であるように前記モーメンタムを与える、基板据付けアセンブリを含むキャリア（１００）。
2. フレーム（１６０）の基板領域の中に前記基板（１０１）を受け入れるように構成されるフレーム（１６０）を更に含む、請求項１に記載のキャリア（１００）。
3. 前記据付けアセンブリ及び詳細には前記据付けユニット（１２０）が、前記フレーム（１６０）に固定される、請求項１又は２に記載のキャリア（１００）。
4. 前記第二の据付け要素（１２３）が、所定の位置に固定されており、前記第一の据付け要素（１２２）が、前記第二の据付け要素（１２３）の前記第二の面（１２５）と実質的に垂直な方向に又は前記第一の基板面（１０２）と実質的に垂直な方向に、前記第二の据付け要素（１２３）に対して可動である、請求項１から３のいずれか一項に記載のキャリア（１００）。
5. 前記第一の据付け要素（１２２）と前記第一の据付け要素（１２３）が、前記第一の据付け要素（１２２）の前記第一の面（１２４）及び／又は前記第二の据付け要素（１２３）の前記第二の面（１２５）と実質的に垂直な方向に、互いに対して両方とも可動である、請求項１から３のいずれか一項に記載のキャリア（１００）。
6. 前記力要素（１００）が、前記第一の据付け要素（１２２）及び／又は前記第二の据付け要素（１２３）に接続される、請求項１から５のいずれか一項に記載のキャリア（１００）。
7. 前記力要素（１３０）が、スプリング、圧縮ばね、レバー、圧電デバイス及び空気圧式デバイスのうちの少なくとも一つを含む、請求項１から６のいずれか一項に記載のキャリア（１００）。
8. 前記エッジ接触面（１２１）が、前記第一の据付け要素（１２２）又は前記第二の据付け要素（１２３）と一体的に形成される、請求項１から７のいずれか一項に記載のキャリア（１００）。
9. 前記据付けユニット（１２０）が、前記エッジ接触面（１２１）を画定する停止要素（１２６）を更に含む、請求項１から７のいずれか一項に記載のキャリア（１００）。
10. 前記停止要素（１２６）が、前記第一の据付け要素（１２２）又は前記第二の据付け要素（１２３）と一体的に形成される、請求項９に記載のキャリア（１００）。
11. 前記基板（１０１）に追加の支持領域を与えるように構成される支持要素（１７０）を更に含む、請求項１から１０のいずれか一項に記載のキャリア（１００）。
12. 前記支持要素（１７０）の前記追加の支持領域が、前記第二の据付け要素（１２３）の前記第二の面（１２５）と実質的に平行な平面の中に設けられる、請求項１１に記載のキャリア（１００）
13. 前記第一の基板面（１０２）及び前記第二の基板面（１０３）と実質的に平行な平面の中に前記基板（１０１）を位置決めするように構成される、前記フレーム（１６０）に取付けられる一つ又は複数の位置決め要素（１５１、１５２）を更に含む、請求項１から１２のいずれか一項に記載のキャリア（１００）。
14. 前記少なくとも一つの据付けユニット（１２０）が、０．１ｍｍ〜１．８ｍｍの厚さを有する前記基板（１０１）を固定するように構成される、請求項１から１３のいずれか一項に記載のキャリア（１００）。
15. 大面積ガラス基板（１０１）上に層を堆積させるための装置（６００）であって、
    真空チャンバ（６１２）の中での層堆積のために適合される真空チャンバ（６１２）と、
    請求項１から１４のいずれか一項に記載のキャリア（１００）の輸送のために適合される輸送システム（６２０）と、
    前記層を形成する材料を堆積させるための堆積源（６３０）とを含む、装置（６００）。

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