KR100711184B1 - 샤워헤드 브래킷 - Google Patents

Abstract

본 발명은 샤워헤드 브래킷에 관한 것으로서,

플라즈마 화학기상 증착장치의 액정표시장치용 샤워헤드의 모서리부에 설치되는 샤워헤드 브래킷에 있어서, 샤워헤드(100)의 모서리부의 측벽(20) 내측에 설치되는 제 1 브래킷(41)과; 상기 측벽(20)의 수직 당접부에 형성된 절단부(21) 내에 설치되되, 상기 제 1 브래킷(41)의 외측에 고정된 제 2 브래킷(42)과; 샤워헤드(100)의 모서리부의 측벽(20) 외측에 설치되되, 상기 제 2 브래킷(42)의 외측에 고정된 제 3 브래킷(43)을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하며,

샤워헤드의 모서리부에 샤워헤드 브래킷을 설치함으로써, 샤워헤드의 열변형을 완충시킬 수 있고, 샤워헤드의 천공부의 면적을 최대로 형성할 수 있고, 샤워헤드의 사이즈를 최소화하여 제조비용을 저감할 수 있고, 증착장치의 중량을 감소시킬 수 있는 효과가 있다.

샤워헤드, 브래킷, 증착장치, 절단부

Description

샤워헤드 브래킷{Shower head bracket}

도 1은 일반적인 플라즈마 화학기상 증착장치의 구성을 개략적으로 나타내는 구성도.

도 2는 종래의 샤워헤드 브래킷을 나타내는 분해사시도.

도 3은 본 발명의 일실시예에 의한 샤워헤드를 나타내는 평면도.

도 4는 도 3의 A부를 나타내는 확대평면도.

도 5는 도 4의 B-B선에 의한 확대단면도.

도 6은 도 3의 A부를 나타내는 확대측면도.

도 7은 본 발명의 일실시예에 의한 샤워헤드 브래킷의 설치예를 나타내는 평면도.

도 8은 본 발명의 일실시예에 의한 샤워헤드 브래킷의 설치예를 나타내는 단면도.

도 9는 본 발명의 일실시예에 의한 샤워헤드 브래킷을 나타내는 사시도.

도 10은 본 발명의 일실시예에 의한 샤워헤드 브래킷을 나타내는 분해사시도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 : 천공부 20 : 측벽

21 : 절단부 30 : 덮개부

40 : 샤워헤드 브래킷 41 : 제 1 브래킷

41a : 체결홀 42 : 제 2 브래킷

42a : 체결홀 43 : 제 3 브래킷

43a : 체결홀 44 : 체결수단

100 : 샤워헤드

본 발명은 샤워헤드 브래킷에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 샤워헤드의 모서리부에 샤워헤드 브래킷을 설치함으로써, 샤워헤드의 열변형을 완충시킬 수 있고, 샤워헤드의 천공부의 면적을 최대로 형성할 수 있고, 샤워헤드의 사이즈를 최소화하여 제조비용을 저감할 수 있고, 증착장치의 중량을 감소시킬 수 있는 샤워헤드 브래킷에 관한 것이다.

최근 정보화 사회로 발전함에 따라 박형화, 경량화, 저 소비전력화 등의 우수한 특성을 가지는 평판표시장치(plate panel display)의 필요성이 대두되었고, 이에 액정표시장치(LCD : liquid crystal display)가 개발되어 노트북이나 데스크탑 모니터 등에 활발하게 사용되고 있다.

액정표시장치란, 서로 대향하는 두 기판의 일면에 각각 전계 생성 전극을 형성한 후 이들 전극을 서로 마주보도록 배치한 상태에서 그 사이에 액정 물질을 삽입하여 구성되는 것으로, 상기 각각의 전극에 전압을 인가하여 생성되는 전기장의 변화에 따라 액정을 구동시킴으로써 변화하는 빛의 투과율로 화상을 표현하는 장치이다.

액정표시장치의 제조를 위해서는 유리 등의 투명기판상에 수차례에 걸친 박막의 증착 및 이의 패터닝(patterning) 등의 기판 제조공정이 포함되는바, 이러한 기판 제조공정은 통상 챔버(chamber)를 포함하는 액정표시장치용 프로세스 모듈(process module)에서 이루어지는 것이 일반적이다.

이러한 액정표시장치를 제조하기 위한 플라즈마 화학기상 증착장치는 공정챔버 내부로 반응 및 소스물질이 가스상으로 유입되어 증착 공정을 진행하고자 하는 경우 공정챔버 내부에는 투명 유리기판이 안착되고, 투명 유리기판을 증착에 적절한 온도로 가열시킬 수 있도록 히터가 내부에 매설되는 서셉터가 설치된다.

또한, 이러한 서셉터는 액정표시장치의 대형화에 대한 기술개발이 진행될수록 가공되는 투명 유리기판의 사이즈도 대형화되므로 서셉터의 사이즈도 대형화되는 추세이다.

또한, 이러한 서셉터를 구성함에 있어서, 중앙에 메인 샤프트를 설치하여 1축 지지방식을 채택하여 서셉터를 승강시키는 방식의 설비가 사용되며, 이와 같은 액정표시장치용 플라즈마 화학기상 증착장치를 설명하면 다음과 같다.

도 1은 일반적인 플라즈마 화학기상 증착장치의 구성을 개략적으로 나타내는 구성도로서, 도 1에 표시된 바와 같이, 일반적인 플라즈마 화학기상 증착장치는 상부가 개방된 반응챔버(110)가 챔버덮개(120)에 의해 덮여지게 된다. 이에 따라, 상기 반응챔버(110)와 챔버덮개(120)에 의해 외부와 차단된 반응공간이 형성된다. 또한, 반응공간의 효과적인 밀폐를 위해 상기 반응챔버(110)와 챔버덮개(120) 사이에는 O-링(130)이 삽입되어 설치된다.

그리고 반응공간 내에는 메인 샤프트(145)에 의해 상하 이송이 가능하고 전기적으로 접지되는 서셉터(susceptor; 140)가 설치된다. 이때, 증착이 수행될 기판 (150)은 상기 서셉터(140) 상에 안착되며, 서셉터(140)의 내부에는 기판(150)을 가열시키기 위한 가열수단으로서 열선이 장착된다.

또한, 서셉터(140) 상부의 반응공간에는 외부 RF 발전기와 연결되는 샤워헤드(170)가 설치되며. 이러한 샤워헤드(170)는 속이 비어 있으며, 기체 주입관(180a)은 샤워헤드(170)의 내부와 연결되도록 설치된다. 그리고 샤워헤드(170)의 저면에는 수 mm의 직경을 가지는 복수 개의 분사구멍(170a)이 수 cm의 간격으로 형성되어 있다.

이에 따라, 기체 주입관(180a)에 의해 샤워헤드(170)로 주입된 기체는 상기 분사구멍(170a)을 통하여 반응공간으로 분사되며, 반응공간으로 분사된 기체는 기체 배기관(180b)을 통하여 배기된다. 그리고 샤워헤드(170)는 스테인레스 또는 알루미늄 등의 금속 재질로 이루어지며, 플라즈마에 의한 아크(arc) 발생을 방지하기 위하여 통상적으로 그 표면은 양극화처리(anodizing)된다.

그러나 천공된 샤워헤드(170)는 일반적으로 플라즈마 챔버의 덮개 또는 상부벽에 견고하게 장착된다. 이러한 견고한 장착은 플라즈마로부터 열을 받음에 따라 천공판의 열팽창을 수용하지 못하는 문제점이 있었다.

샤워헤드(170)에 대한 연속적인 열응력이 샤워헤드(170)의 천공판을 왜곡시키거나 파손시킬 수 있으므로, 기계적 응력의 완화는 대용량 평면형 패널 디스플레이와 같은 보다 큰 소재를 처리하는데 요구되는 보다 큰 천공판에서 가장 중요한 문제가 되었다. 따라서, 이러한 열적으로 유도된 기계적 응력을 최소화시키는 샤워헤드(170)의 필요성이 대두되었다.

이러한 문제점을 해소하기 위한 샤워헤드 브래킷이 공개특허공보 제2001-76391호에 개시되어 있다.

도 2는 종래의 샤워헤드 브래킷을 나타내는 분해사시도로서, 도 2에 표시된 바와 같이, 종래의 샤워헤드 브래킷은 하나의 커플러 단편(262)과 다른 커플러 단편(264)으로 이루어지며, 샤워헤드의 4개의 코너부 각각 설치된다.

4개의 측벽 단편(224) 각각의 두 단부(260)는 45°각도로 내부로 굽혀져서, 4개의 코너부에서 두 개의 인접하는 측벽 단편(224)의 각각의 단부는 동일 평면상에 놓여지게 된다.

인접한 단부(260)들 사이의 적절한 가스-기밀 밀봉은 두 개의 단부(260) 위에서 미끄러지는 샤워헤드 브래킷, 즉 슬롯형 커버 또는 커플러 단편(262, 264)에 의해 이루어지게 된다.

이러한 샤워헤드 브래킷은 수직한 중앙 시임부(seam)를 따라 두 개의 시이트 알루미늄 단편을 함께 용접하고, 하나의 커플러 단편(262)과 다른 커플러 단편(264) 사이에 슬롯을 형성하도록 하나의 커플러 단편(262)을 절곡시킴으로써 형성된다.

커플러의 시임부가 두 개의 단부(260)들 사이의 갭 내에 대략적으로 중심맞춤되고, 각각의 단부가 커플러의 두 슬롯 중 대응하는 하나의 슬롯에 적절하게 끼워맞춤되도록 슬롯형 커플러가 두 개의 단부 위를 미끄러짐으로써 설치된다.

슬롯은 단부(260) 둘레에 정교하게 끼워맞춤될 수 있는 크기를 가져서, 천공을 통해 유동하는 의도된 가스 흐름의 작은 분율보다 적은 가스가 유입 매니폴드로부터 챔버로 누출되는 것을 허용한다. 그럼에도, 슬롯은 샤워헤드가 팽창 및 수축할 때 단부(260)의 반경방향 이동을 허용할 수 있는 충분한 크기로 형성된다.

그러나 이러한 종래의 플라즈마 화학기상 증착장치의 액정표시장치용 샤워헤드는 샤워헤드의 4개의 측벽 단편(224) 각각의 두 단부(260)가 45°각도로 내부로 절곡되어 있어 절곡부에 해당하는 만큼 샤워헤드의 노즐형성부가 좁아지므로, 샤워헤드의 사이즈를 크게 제작해야 하고 증착장치의 사이즈도 크게 제작되어, 제작비가 증가하게 되고 샤워헤드의 무게도 증가하게 되는 문제점이 있었다.

또한, 종래의 샤워헤드 브래킷의 슬롯은 두 단부(260)의 좌우 횡방향 이동만 허용하고 전후방향 및 상하방향 이동은 허용하지 않으므로, 샤워헤드의 팽창 및 수축시 단부의 전후방향 및 상하방향 이동에 대해서는 적용하기 어렵다는 문제점이 있었다.

또한, 종래의 샤워헤드 브래킷이 2개의 단편을 용접한 구성이므로, 2개의 단편 사이에 끼워맞춤된 단부의 팽창 및 수축에 의해 용접부에 응력이 부여되어 용접부가 파손될 우려가 증가되는 문제점도 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위해 안출한 것으로서, 샤워헤드의 모서리부에 샤워헤드 브래킷을 설치함으로써, 샤워헤드의 열변형을 완충시킬 수 있고, 샤워헤드의 천공부의 면적을 최대로 형성할 수 있고, 샤워헤드의 사이즈를 최소화하여 제조비용을 저감할 수 있고, 증착장치의 중량을 감소시킬 수 있고, 샤워헤드 브래킷과 격벽의 절단부 사이를 소정거리 이격시킴으로써, 샤워헤드의 열변형에 의한 상하변형, 전후변형 및 좌우변형에 대한 완충역할을 할 수 있고, 샤워헤드 브래킷의 면적을 격벽의 절단부의 면적보다 크게 형성함으로써, 반응가스의 압력에 의해 절단부를 차단할 수 있고, 샤워헤드 브래킷의 각 구성요소를 체결 결합함으로써, 각 구성요소 사이의 결합력이 향상되고, 각 구성요소 사이의 간격을 미세조정할 수 있는 샤워헤드 브래킷을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 플라즈마 화학기상 증착장치의 액정표시장치용 샤워헤드의 모서리부에 설치되는 샤워헤드 브래킷에 있어서, 샤워헤드(100)의 모서리부의 측벽(20) 내측에 설치되는 제 1 브래킷(41)과; 상기 측 벽(20)의 수직 당접부에 형성된 절단부(21) 내에 설치되되, 상기 제 1 브래킷(41)의 외측에 고정된 제 2 브래킷(42)과; 샤워헤드(100)의 모서리부의 측벽(20) 외측에 설치되되, 상기 제 2 브래킷(42)의 외측에 고정된 제 3 브래킷(43)을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

보다 바람직하게, 상기 제 2 브래킷(42)은 상기 절단부(21)의 내면과 소정거리 이격되어 있는 것을 특징으로 한다.

보다 바람직하게, 상기 제 2 브래킷(42)은 상기 측벽(20)의 두께보다 두꺼운 것을 특징으로 한다.

보다 바람직하게, 상기 제 1 브래킷(41) 및 제 3 브래킷(43)은 상기 절단부(21)의 면적보다 큰 것을 특징으로 한다.

보다 바람직하게, 상기 제 1 브래킷(41), 제 2 브래킷(42) 및 제 3 브래킷(43)은 체결수단(44)에 의해 고정된 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일실시예를 더욱 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명의 일실시예에 의한 샤워헤드를 나타내는 평면도이고, 도 4는 도 3의 A부를 나타내는 확대평면도이고, 도 5는 도 4의 B-B선에 의한 확대단면도이고, 도 6은 도 3의 A부를 나타내는 확대측면도이고, 도 7은 본 발명의 일실시예에 의한 샤워헤드 브래킷의 설치예를 나타내는 평면도이고, 도 8은 본 발명의 일실시예에 의한 샤워헤드 브래킷의 설치예를 나타내는 단면도이고, 도 9는 본 발명의 일 실시예에 의한 샤워헤드 브래킷을 나타내는 사시도이고, 도 10은 본 발명의 일실시예에 의한 샤워헤드 브래킷을 나타내는 분해사시도이다.

도 3 내지 도 6에 표시된 바와 같이, 본 실시예에 의한 플라즈마 화학기상 증착장치의 액정표시장치용 샤워헤드(100)는, 대략 4각형 형상으로 형성되며 평면상의 천공부(10)에는 복수개의 노즐이 형성되어, 반응가스를 챔버 내에 분사하게 된다.

또한, 본 실시예의 샤워헤드(100)는 천공부(10)를 둘러싸는 4개의 측벽(20)이 형성되고, 4개의 측벽(20)이 수직으로 당접하는 4개의 모서리부의 상단에는 대략 "ㄱ"자 또는 "ㄴ"자 형상 등과 같이 수직부재 형상으로 절단된 절단부(21)가 형성된다.

따라서 샤워헤드(100)는 천공부(10)의 열팽창 및 열수축에 의한 열변형을 절단부(21)에서 흡수하므로, 이러한 절단부(21)에 의해서 샤워헤드(100)의 열변형에 대한 완충역할을 할 수 있게 된다.

그러나 샤워헤드(100)의 측벽(20)에 절단부(21)가 형성되면, 반응가스가 측벽(20)의 절단부(21)로 누출되므로, 플라즈마 화학기상 증착장치 내에서 증착반응이 이루어지지 않게 된다. 따라서 이를 방지하지 위해 샤워헤드(100)의 측벽(20)에 샤워헤드 브래킷(40)을 설치하여 반응가스의 누출을 방지하게 된다.

도 9 및 도 10에 표시된 바와 같이, 본 실시예에 의한 플라즈마 화학기상 증착장치의 액정표시장치용 샤워헤드 브래킷(40)은 제 1 브래킷(41), 제 2 브래킷(42) 및 제 3 브래킷(43)으로 이루어진다.

제 1 브래킷(41)은 대략 "ㄱ"자 또는 "ㄴ"자 형상 등과 같은 수직부재 형상으로 형성되며, 플라즈마 화학기상 증착장치의 액정표시장치용 샤워헤드(100)의 모서리부의 측벽(20) 내측에 설치된다.

또한, 제 1 브래킷(41)의 크기는 측벽(20)의 절단부(21)의 면적보다 크게 형성되어, 증착시 반응가스의 압력에 의해 제 1 브래킷(41)이 샤워헤드(100)의 모서리부의 측벽(20) 내측에 당접하여 절단부(21)를 폐쇄하므로 반응가스의 누출을 방지할 수 있게 된다.

제 2 브래킷(42)은 대략 "ㄱ"자 또는 "ㄴ"자 형상 등과 같은 수직부재 형상으로 형성되며, 플라즈마 화학기상 증착장치의 액정표시장치용 샤워헤드(100)의 모서리부의 측벽(20)의 수직 당접부에 형성된 절단부(21) 내에 설치되되, 제 1 브래킷(41)의 외측에 고정된다.

또한, 제 2 브래킷(42)은 절단부(21)의 내면과 소정거리 이격되어 있는 것이 바람직하다. 즉, 도 7에 표시된 바와 같이, 제 2 브래킷(42)의 양측면과 절단부(21)의 내측 측면은 소정거리(d1) 이격되어 있고, 도 8에 표시된 바와 같이, 제 2 브래킷(42)의 상단면과 절단부(21)의 상측 내면은 소정거리(d3) 이격되어 있다.

따라서, 샤워헤드(100)의 열팽창 및 열수축과 같은 열변형에 의한 측벽(20)의 상하좌우 변형을 제 2 브래킷(42)과 절단부(21)와의 사이의 이격거리에 의해서 완충시킬 수 있게 된다.

또한, 제 2 브래킷(42)의 두께는 측벽(20)의 두께보다 두꺼운 것이 바람직하다. 즉, 도 7에 표시된 바와 같이, 제 1 브래킷(41)과 제 3 브래킷(43)과의 사이에 내설된 제 2 브래킷(42)의 두께가 측벽(20)의 두께보다 두껍게 형성되어, 제 1 브래킷(41)과 제 3 브래킷(43)과의 사이의 간격과 측벽(20)의 측면과는 소정거리(d2) 이격되어 있다.

따라서, 샤워헤드(100)의 열팽창 및 열수축과 같은 열변형에 의한 측벽(20)의 전후 변형을 제 1 브래킷(41)과 제 3 브래킷(43)과의 사이의 간격과 측벽(20)의 측면과의 이격거리에 의해서 완충시킬 수 있게 된다.

이와 같은 구성에 의하여, 본 실시예의 샤워헤드 브래킷(40)은 샤워헤드(100)의 열팽창 및 열수축과 같은 열변형에 의한 측벽(20)의 전후변형, 좌우변형 및 상하변형을 완충할 수 있게 된다.

제 3 브래킷(43)은 대략 "ㄱ"자 또는 "ㄴ"자 형상 등과 같은 수직부재 형상으로 형성되며, 플라즈마 화학기상 증착장치의 액정표시장치용 샤워헤드(100)의 모서리부의 측벽(20) 외측에 설치되되, 제 2 브래킷(42)의 외측에 고정된다.

또한, 제 3 브래킷(43)의 크기는 측벽(20)의 절단부(21)의 면적보다 크게 형성되어, 제 3 브래킷(43)이 샤워헤드(100)의 모서리부의 측벽(20) 외측에 당접하여 절단부(21)를 폐쇄하므로 반응가스의 누출을 방지할 수 있게 된다.

제 1 브래킷(41)의 각 측면에는 체결홀(41a)이 형성되고, 제 2 브래킷(42)의 각 측면에는 체결홀(42a)이 형성되고, 제 3 브래킷(43)의 각 측면에는 체결홀(43a)이 형성된다.

따라서, 샤워헤드 브래킷(40)을 구성하는 제 1 브래킷(41), 제 2 브래킷(42) 및 제 3 브래킷(43)은 각각의 체결홀(41a, 42a, 43a)을 개재해서 볼트 등의 체결수 단(44)에 의해 순차적으로 고정되어, 측벽(20)의 절단부(21) 내외측에 설치된다.

또한, 본 실시예의 샤워헤드 브래킷(40)은 체결수단(44)의 미세조정에 의해 제 1 브래킷(41), 제 2 브래킷(42) 및 제 3 브래킷(43) 사이의 간격을 미세조정할 수 있게 된다.

이상 설명한 본 발명은 그 기술적 사상 또는 주요한 특징으로부터 벗어남이 없이 다른 여러 가지 형태로 실시될 수 있다. 따라서 상기 실시예는 모든 점에서 단순한 예시에 지나지 않으며 한정적으로 해석되어서는 안 된다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명은 샤워헤드의 모서리부에 샤워헤드 브래킷을 설치함으로써, 샤워헤드의 열변형을 완충시킬 수 있고, 샤워헤드의 천공부의 면적을 최대로 형성할 수 있고, 샤워헤드의 사이즈를 최소화하여 제조비용을 저감할 수 있고, 증착장치의 중량을 감소시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 샤워헤드 브래킷과 격벽의 절단부 사이를 소정거리 이격시킴으로써, 샤워헤드의 열변형에 의한 상하변형, 전후변형 및 좌우변형에 대한 완충역할을 할 수 있는 효과가 있다.

또한, 샤워헤드 브래킷의 면적을 격벽의 절단부의 면적보다 크게 형성함으로써, 반응가스의 압력에 의해 절단부를 차단할 수 있는 효과가 있다.

또한, 샤워헤드 브래킷의 각 구성요소를 체결 결합함으로써, 각 구성요소사 이의 결합력이 향상되고, 각 구성요소 사이의 간격을 미세조정할 수 있는 효과가 있다.

Claims (5)

1. 플라즈마 화학기상 증착장치의 액정표시장치용 샤워헤드의 모서리부에 설치되는 샤워헤드 브래킷에 있어서,

   샤워헤드(100)의 모서리부의 측벽(20) 내측에 설치되는 제 1 브래킷(41)과;

   상기 측벽(20)의 수직 당접부에 형성된 절단부(21) 내에 설치되되, 상기 제 1 브래킷(41)의 외측에 고정된 제 2 브래킷(42)과;

   샤워헤드(100)의 모서리부의 측벽(20) 외측에 설치되되, 상기 제 2 브래킷(42)의 외측에 고정된 제 3 브래킷(43)을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 샤워헤드 브래킷.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 제 2 브래킷(42)은 상기 절단부(21)의 내면과 소정거리 이격되어 있는 것을 특징으로 하는 샤워헤드 브래킷.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 제 2 브래킷(42)은 상기 측벽(20)의 두께보다 두꺼운 것을 특징으로 하는 샤워헤드 브래킷.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 제 1 브래킷(41) 및 제 3 브래킷(43)은 상기 절단부(21)의 면적보다 큰 것을 특징으로 하는 샤워헤드 브래킷.
5. 제 1 항 내지 제 4 항중 어느 한항에 있어서,

   상기 제 1 브래킷(41), 제 2 브래킷(42) 및 제 3 브래킷(43)은 체결수단(44)에 의해 고정된 것을 특징으로 하는 샤워헤드 브래킷.

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