KR100877822B1 - 평면디스플레이용 화학 기상 증착장치 - Google Patents

평면디스플레이용 화학 기상 증착장치 Download PDF

Info

Publication number
KR100877822B1
KR100877822B1 KR1020070035200A KR20070035200A KR100877822B1 KR 100877822 B1 KR100877822 B1 KR 100877822B1 KR 1020070035200 A KR1020070035200 A KR 1020070035200A KR 20070035200 A KR20070035200 A KR 20070035200A KR 100877822 B1 KR100877822 B1 KR 100877822B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
susceptor
support
unit
column
unit supports
Prior art date
Application number
KR1020070035200A
Other languages
English (en)
Inventor
이상문
장상래
Original Assignee
주식회사 에스에프에이
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 에스에프에이 filed Critical 주식회사 에스에프에이
Priority to KR1020070035200A priority Critical patent/KR100877822B1/ko
Priority to TW097112679A priority patent/TW200900525A/zh
Priority to CNA2008100897986A priority patent/CN101285177A/zh
Application granted granted Critical
Publication of KR100877822B1 publication Critical patent/KR100877822B1/ko

Links

Images

Classifications

    • 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
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/455—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for introducing gases into reaction chamber or for modifying gas flows in reaction chamber
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/46—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for heating the substrate
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic System or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/20—Deposition of semiconductor materials on a substrate, e.g. epitaxial growth solid phase epitaxy
    • H01L21/205—Deposition of semiconductor materials on a substrate, e.g. epitaxial growth solid phase epitaxy using reduction or decomposition of a gaseous compound yielding a solid condensate, i.e. chemical deposition
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L21/687—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches
    • H01L21/68714—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L21/687—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches
    • H01L21/68714—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support
    • H01L21/68785—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support characterised by the mechanical construction of the susceptor, stage or support

Abstract

평면디스플레이용 화학 기상 증착장치가 개시된다. 본 발명의 평면디스플레이용 화학 기상 증착장치는, 챔버 내에 승강 가능하게 설치되며, 상면으로 평면디스플레이가 로딩(Loading)되는 서셉터; 상단은 서셉터의 배면 중앙 영역에 결합되고 하단은 챔버를 통해 하방으로 노출되어 서셉터를 승강 가능하게 지지하는 컬럼; 및 챔버 내에서 컬럼에 결합되며, 상면의 적어도 어느 일 영역이 서셉터의 배면에 접촉지지되어 서셉터의 처짐을 방지하기 위하여 서셉터를 하부에서 지지하는 서셉터지지대를 포함하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 의하면, 단순한 구조를 가지고 하부 챔버 하부의 효율적 공간 활용을 가능하게 하면서도 우수한 서셉터의 처짐 방지 효과를 기대할 수 있다.

Description

평면디스플레이용 화학 기상 증착장치{Chemical Vapor Deposition Apparatus for Flat Display}
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 평면디스플레이용 화학 기상 증착장치의 개략적인 구조도이다.
도 2는 서셉터지지대 영역의 개략적인 평면도이다.
도 3은 도 2의 사시도이다.
도 4는 서셉터지지대의 분해 사시도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 평면디스플레이용 화학 기상 증착장치에서 서셉터지지대의 사시도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
10 : 상부 챔버 20 : 하부 챔버
20a : 기판출입부 30 : 전극
31 : 가스분배판 32 : 후방플레이트
35 : 현가지지부재 37 : 가스공급부
38 : 고주파 전원부 40 : 보강벽부
50 : 서셉터 52 : 리프트 핀
54 : 컬럼 55 : 스토퍼
70 : 서셉터지지대 71,72 : 단위지지대
71a,71b : 관통공 73,74 : 보조지지패드
본 발명은, 평면디스플레이용 화학 기상 증착장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 단순한 구조를 가지고 하부 챔버 하부의 효율적 공간 활용을 가능하게 하면서도 우수한 서셉터의 처짐 방지 효과를 기대할 수 있는 평면디스플레이용 화학 기상 증착장치에 관한 것이다.
평면디스플레이는 개인 휴대단말기를 비롯하여 TV나 컴퓨터의 모니터 등으로 널리 채용된다.
이러한 평면디스플레이는 LCD(Liquid Crystal Display), PDP(Plasma Display Panel) 및 OLED(Organic Light Emitting Diodes) 등으로 그 종류가 다양하다.
이들 중에서도 특히, LCD(Liquid Crystal Display)는 2장의 얇은 상하 유리기판 사이에 고체와 액체의 중간물질인 액정을 주입하고, 상하 유리기판의 전극 전압차로 액정분자의 배열을 변화시킴으로써 명암을 발생시켜 숫자나 영상을 표시하는 일종의 광스위치 현상을 이용한 소자이다.
LCD는 현재, 전자시계를 비롯하여, 전자계산기, TV, 노트북 PC 등 전자제품에서 자동차, 항공기의 속도표시판 및 운행시스템 등에 이르기까지 폭넓게 사용되고 있다.
종전만 하더라도 LCD TV는 20 인치 내지 30 인치 정도의 크기를 가지며, 모니터는 17 인치 이하의 크기를 갖는 것이 주류였다. 하지만, 근자에 들어서는 40 인치 이상의 대형 TV와 20 인치 이상의 대형 모니터에 대한 선호도가 높아지고 있다.
따라서 LCD를 제조하는 제조사의 경우, 보다 넓은 유리기판을 제작하기에 이르렀다. 현재에는 가로/세로의 폭이 2 미터(m) 내외에 이르는 소위, 8세대의 유리기판 양산을 눈 앞에 두고 있다.
LCD는 증착(Deposition), 사진식각(Photo lithography), 식각(Etching), 화학 기상 증착(Chemical Vapor Deposition) 등의 공정이 반복적으로 수행되는 TFT 공정, 상하 유리기판을 합착하는 Cell 공정, 그리고 기구물을 완성하는 Module 공정을 통해 제품으로 출시된다.
한편, 수많은 공정 중의 하나인 화학 기상 증착 공정(Chemical Vapor Deposition Process)은, 외부의 고주파 전원에 의해 플라즈마(Plasma)화 되어 높은 에너지를 갖는 실리콘계 화합물 이온(ion)이 전극을 통해 가스분배판으로부터 분출되어 유리기판 상에 증착되는 공정이다. 이러한 공정은, 화학 기상 증착 공정을 수행하는 챔버 내에서 이루어진다.
자세히 후술하겠지만, 화학 기상 증착 공정을 수행하는 챔버는 상부 챔버와 하부 챔버로 이루어진다. 상부 챔버에는 전극이 구비되고, 하부 챔버에는 증착 대상의 유리기판이 로딩(loading, 배치)되는 서셉터가 마련된다.
이에, 서셉터의 상면으로 유리기판이 로딩되면 서셉터가 대략 280~380℃ 정 도의 온도로 가열된다. 이후, 서셉터가 상승하여 유리기판은 하부 전극인 가스분배판으로 인접하게 배치된다.
그런 다음, 절연체인 테프론에 의해 챔버로부터 절연된 전극을 통해 전원이 인가된다. 이어 수많은 오리피스가 형성된 가스분배판을 통해 실리콘계 화합물 이온이 분출되면서 유리기판의 증착 공정이 수행된다.
한편, 전술한 바와 같이, 8세대 하에서의 서셉터는 그 무게가 무겁고 크기가 상대적으로 커서 처짐이 발생할 수 있는데, 이럴 경우, 서셉터의 상면에 로딩된 유리기판에도 처짐이 발생할 수 있다. 만약에 유리기판에 처짐이 발생하면, 유리기판 상에 증착된 막의 균일도가 저하될 수밖에 없어 그 품질이 저하될 수밖에 없다.
이에 보통은, 서셉터의 하부에 별도의 서셉터지지대를 마련하여 서셉터가 처지는 것을 방지하려는 기술이 아직 공개되지 않았지만 본 출원인에 의해 대한민국특허청 특허출원 제2006-0011600호 등에 기재된 바 있다.
하지만, 서셉터의 하부에 별도의 서셉터지지대가 적용된 화학 기상 증착장치의 경우, 서셉터를 지지하는 축(이하, 컬럼이라 함)과 이격된 위치에 다수의 보조축을 서셉터지지대로 사용하는 방식을 적용하고 있으므로 구조가 복잡하고 하부 챔버 하부의 공간 활용을 어렵게 할 수 있는 단점이 있다. 따라서 단순한 구조를 가지고 하부 챔버 하부의 효율적 공간 활용을 가능하게 하면서도 우수한 서셉터의 처짐 방지 효과를 기대할 수 있는 개선된 구조가 요구된다.
본 발명의 목적은, 단순한 구조를 가지고 하부 챔버 하부의 효율적 공간 활 용을 가능하게 하면서도 우수한 서셉터의 처짐 방지 효과를 기대할 수 있는 평면디스플레이용 화학 기상 증착장치를 제공하는 것이다.
상기 목적은, 본 발명에 따라, 챔버 내에 승강 가능하게 설치되며, 상면으로 평면디스플레이가 로딩(Loading)되는 서셉터; 상단은 상기 서셉터의 배면 중앙 영역에 결합되고 하단은 상기 챔버를 통해 하방으로 노출되어 상기 서셉터를 승강 가능하게 지지하는 컬럼; 및 상기 챔버 내에서 상기 컬럼에 결합되며, 상면의 적어도 어느 일 영역이 상기 서셉터의 배면에 접촉지지되어 상기 서셉터의 처짐을 방지하기 위하여 상기 서셉터를 하부에서 지지하는 서셉터지지대를 포함하는 것을 특징으로 하는 평면디스플레이용 화학 기상 증착장치에 의해 달성된다.
여기서, 상기 서셉터지지대는, 적어도 하나의 단위지지대; 및 상기 적어도 하나의 단위지지대의 상면에 결합되어 실질적으로 상기 서셉터의 배면에 접촉지지되는 보조지지패드를 포함할 수 있다.
상기 적어도 하나의 단위지지대는 막대 형상의 2개의 단위지지대일 수 있으며, 상기 2개의 단위지지대는 상기 서셉터의 배면에서 상기 컬럼을 축심으로 상호 교차되게 마련되되, 상기 2개의 단위지지대의 단부들이 상기 서셉터의 모서리 영역을 향하도록 배치될 수 있다.
상기 2개의 단위지지대는 X자형 층상 배열될 수 있으며, 상기 보조지지패드는 상기 2개의 단위지지대들 각각의 상면 양측에 하나씩 마련될 수 있다.
상기 2개의 단위지지대 중에서 상부에 위치하는 제1 단위지지대에 마련된 제 1 보조지지패드의 두께는, 상기 2개의 단위지지대 중에서 하부에 위치하는 제2 단위지지대에 마련된 제2 보조지지패드의 두께보다 얇게 형성될 수 있으며, 상기 제1 및 제2 보조지지패드의 상단은 실질적으로 동일한 평면을 형성할 수 있다.
상기 적어도 하나의 단위지지대는 막대 형상의 하나의 단위지지대일 수 있으며, 상기 하나의 단위지지대는 상기 서셉터의 배면에서 상기 컬럼을 축심으로 상호 교차되게 마련되되, 단부들이 상기 서셉터의 모서리 영역을 향하도록 X자형의 형상을 가질 수 있다.
상기 단위지지대의 중앙 영역에는 상기 컬럼에 삽입되는 관통공이 형성될 수 있으며, 상기 컬럼에는 상기 컬럼의 반경 방향 외측으로 연장되어 상기 단위지지대의 하향 이동을 저지하는 스토퍼가 마련될 수 있다.
상기 단위지지대에는 상기 관통공의 원주 방향을 따라 복수개의 나사공이 형성될 수 있으며, 상기 스토퍼에는 상기 나사공과 대응되는 위치에 나사의 체결을 위한 복수의 나사체결부가 형성될 수 있다.
상기 나사체결부는 상기 스토퍼의 외주면에서 반경 방향 내측을 향해 호 형상으로 절취된 절취부에 의해 형성될 수 있다.
상기 단위지지대와 상기 보조지지패드는 세라믹(Ceramic) 재질로 제작될 수 있으며, 상기 평면디스플레이는 LCD(Liquid Crystal Display)용 대형 유리기판일 수 있다.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부 도 면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 평면디스플레이용 화학 기상 증착장치의 개략적인 구조도이고, 도 2는 서셉터지지대 영역의 개략적인 평면도이며, 도 3은 도 2의 사시도이고, 도 4는 서셉터지지대의 분해 사시도이다.
설명에 앞서, 평면디스플레이(G)란, 전술한 바와 같이 LCD(Liquid Crystal Display), PDP(Plasma Display Panel) 및 OLED(Organic Light Emitting Diodes) 중 어떠한 것이 적용되어도 좋다.
다만, 본 실시예에서는 LCD(Liquid Crystal Display)용 대형 유리기판(G)을 평면디스플레이(G)라 간주하기로 한다. 그리고 대형이란, 앞서도 기술한 바와 같이, 8세대에 적용되는 수준의 크기를 가리킨다. 이하, 평면디스플레이(G)를 유리기판(G)이라 하여 설명하도록 한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 평면디스플레이용 화학 기상 증착장치는, 상부 및 하부 챔버(10,20)와, 상부 챔버(10) 내에 마련되어 증착 대상의 유리기판(G)을 향해 소정의 실리콘계 화합물 이온(ion)인 증착물질을 방출하는 전극(30)과, 하부 챔버(20) 내에 마련되어 유리기판(G)이 로딩(Loading)되는 서셉터(50)와, 서셉터(50)의 처짐이 방지되도록 서셉터(50)를 하부에서 지지하는 서셉터지지대(70)를 구비한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 증착 공정이 진행될 때 상부 및 하부 챔버(10,20)는 상호 결합된다. 즉, 별도의 크레인에 의해 상부 챔버(10)가 하부 챔버(20)의 상부에 결합됨으로써 상부 및 하부 챔버(10,20)는 한 몸체를 이룬다.
이처럼 상부 및 하부 챔버(10,20)가 한 몸체를 이루어 그 내부의 증착공간(S)에서 증착 공정이 진행될 때는 증착공간(S)이 진공 분위기로 유지될 수 있도록 증착공간(S)은 외부와 차폐된다.
상부 챔버(10)에 대해 살펴보면, 상부 챔버(10)의 내부에는 횡 방향을 따라 전극(30)이 구비되어 있다. 전극(30)은, 하부 챔버(20)를 향한 전면에 배치되는 가스분배판(31)과, 가스분배판(31)과의 버퍼공간(B)을 사이에 두고 가스분배판(31)의 배후에 배치되는 후방플레이트(32)를 구비한다.
가스분배판(31)에는 미세하게 가공된 수많은 오리피스(미도시)가 형성되어 있다. 따라서 증착 공정 시 서셉터(50)가 상승하여 가스분배판(31)과 대략 수십 밀리미터(mm) 정도로 근접 배치되면, 이어서 증착물질이 수많은 오리피스를 통해 방출되어 유리기판(G)의 상면으로 증착된다.
후방플레이트(32)와 상부 챔버(10) 사이에는 후방플레이트(32)가 상부 챔버(10)의 외벽에 직접 접촉되어 통전되지 않도록 절연체(34)가 마련되어 있다. 절연체(34)는 테프론 등으로 제작될 수 있다. 후방플레이트(32)의 주변에는 상부 챔버(10)에 대해 후방플레이트(32)를 지지하는 플레이트지지부(33)가 더 구비되어 있다.
가스분배판(31)과 후방플레이트(32) 사이에는 현가지지부재(35)가 마련되어 있다. 현가지지부재(35)는 버퍼공간(B) 내의 증착물질이 외부로 누출되지 않도록 할 뿐만 아니라 대략 400kg 정도의 무거운 중량을 갖는 가스분배판(31)을 후방플레이트(32)에 대해 현가 지지한다. 뿐만 아니라 현가지지부재(35)는 증착 공정 시 대략 200℃ 정도로 가열된 가스분배판(31)이 X축, Y축 및 Z축 방향 중 적어도 어느 한 방향으로 열팽창하는 것을 보상하는 역할도 겸한다.
상부 챔버(10)의 상단에는 상판부(36)가 구비되어 있다. 그리고 상판부(36)의 상부에는 증착공간(S) 내로 반응 가스 혹은 클리닝(Cleaning) 가스, 기타 가스를 공급하는 가스공급부(37)가 마련되어 있다. 그리고 가스공급부(37)의 주변에는 고주파 전원부(38)가 설치되어 있다. 고주파 전원부(38)는 연결라인(39)에 의해 전극(30)의 후방플레이트(32)와 전기적으로 연결되어 있다. 한편, 상부 챔버(10)의 외벽 일측에는 하부 챔버(20)의 측벽 두께와 상부 챔버(10)의 측벽 두께 차이를 보강하는 보강벽부(40)가 더 마련되어 있다.
하부 챔버(20)는 실질적으로 유리기판(G)에 대한 증착 공정이 진행되는 부분이다. 따라서 실질적으로 증착공간(S)은 하부 챔버(20) 내에 형성된다. 이러한 하부 챔버(20)의 외벽에는 소정의 작업 로봇에 의해 유리기판(G)이 증착공간(S) 내외로 유출입되는 통로인 기판출입부(20a)가 형성되어 있다. 이러한 기판출입부(20a)는 그 주변에 결합된 게이트밸브(24)에 의해 선택적으로 개폐된다.
도시하고 있지는 않지만 하부 챔버(20) 내의 바닥면 영역에는 증착공간(S)에 존재하는 가스를 다시 증착공간(S)으로 확산시키는 가스확산판(미도시)이 마련되어 있다.
서셉터(50)는 하부 챔버(20) 내의 증착공간(S)에서 횡방향으로 배치되어 로딩되는 유리기판(G)을 지지한다. 보통은 증착 대상의 유리기판(G)의 면적보다 큰 구조물로 형성된다. 서셉터(50)의 상면은 유리기판(G)이 정밀하게 수평상태로 로딩될 수 있도록 거의 정반으로 제조된다. 서셉터(50)의 내부에는 도시 않은 히터가 장착되어 서셉터(50)를 소정의 증착온도인 대략 280~380℃로 가열한다.
서셉터(50)의 상면으로 유리기판(G)이 얹혀지면서 로딩되거나 취출되기 위해 서셉터(50)에는 로딩되거나 취출되는 유리기판(G)의 하면을 안정적으로 지지하는 복수의 리프트 핀(52)이 더 구비되어 있다. 리프트 핀(52)들은 서셉터(50)를 관통하도록 설치되어 있다.
이러한 리프트 핀(52)들은 서셉터(50)가 하강할 때, 그 하단이 하부 챔버(20)의 바닥면에 가압되어 상단이 서셉터(50)의 상면으로 돌출된다. 이에, 유리기판(G)을 서셉터(50)로부터 이격시킨다. 반대로, 서셉터(50)가 부상하면, 하방으로 이동하여 유리기판(G)이 기판로딩부(31)의 상면에 밀착되도록 한다. 이러한 리프트 핀(52)들은 도시 않은 로봇아암이 서셉터(50)에 로딩된 유리기판(G)을 파지할 수 있도록 유리기판(G)과 서셉터(50) 사이의 공간을 형성하는 역할을 겸한다.
이러한 서셉터(50)에는 그 상단이 서셉터(50)의 배면 중앙 영역에 고정되고 하단이 하부 챔버(20)를 통해 하방으로 노출되어 서셉터(50)를 승강 가능하게 지지하는 컬럼(54)이 더 결합되어 있다.
서셉터(50)는 하부 챔버(20) 내의 증착공간(S)에서 상하로 승강한다. 즉, 유리기판(G)이 로딩될 때는 하부 챔버(20) 내의 바닥면 영역에 배치되어 있다가 유리 기판(G)이 로딩되고 증착 공정이 진행될 때는 유리기판(G)이 가스분배판(31)에 인접할 수 있도록 부상한다. 이를 위해, 서셉터(50)에 결합된 컬럼(54)에는 서셉터(50)를 승강시키는 승강 모듈(60)이 더 마련되어 있다.
승강 모듈(60)에 의해 서셉터(50)가 승강하는 과정에서 컬럼(54)과 하부 챔버(20) 사이의 공간이 발생되어서는 아니 된다. 따라서 컬럼(54)이 통과하는 하부 챔버(20)의 해당 영역에는 컬럼(54)의 외부를 감싸도록 벨로우즈관(58)이 마련되어 있다. 벨로우즈관(58)은 서셉터(50)가 하강할 때 팽창되고, 서셉터(50)가 부상할 때 압착된다.
한편, 앞서도 기술한 바와 같이, 8세대 하에서의 서셉터(50)는 그 무게가 무겁고 크기가 상대적으로 커서 처짐이 발생할 수 있는데, 이럴 경우, 유리기판(G)에도 처짐이 발생할 수 있다. 만약에 유리기판(G)에 처짐이 발생하면, 유리기판(G) 상에 증착된 막의 균일도가 저하될 수밖에 없어 그 품질이 저하될 수밖에 없다.
이에, 서셉터(50)의 처짐을 방지하기 위한 수단이 요구되는데, 이는 서셉터지지대(70)가 담당한다. 서셉터지지대(70)에 대해 도 2 내지 도 4를 참조하여 자세히 설명한다.
반복해서 설명하는 바와 같이, 서셉터지지대(70)는 서셉터(50)에 대한 처짐을 방지하기 위해 마련된다. 따라서 서셉터지지대(70)는 서셉터(50)의 하부 영역에 구비된다.
종래기술의 경우, 컬럼(54)과는 별도로 마련된 별개의 보조축(미도시)에 서셉터지지대(미도시)를 마련하고 있으나, 본 실시예에서 서셉터지지대(70)는 컬 럼(54)에 결합되고 있으며, 상면의 적어도 어느 일 영역이 서셉터(50)의 배면에 접촉지지되어 서셉터(50)를 하부에서 지지함으로써 서셉터(50)의 처짐을 방지하고 있다.
이러한 서셉터지지대(70)는 2개의 제1 및 제2 단위지지대(71,72)로 이루어진다. 제1 및 제2 단위지지대(71,72) 모두는 소정의 두께와 폭을 갖는 막대 형상을 갖는데, 제1 단위지지대(71)가 상부에, 그리고 제2 단위지지대(72)가 하부에 배치된다. 물론, 본 발명의 권리범위가 이에 제한되는 것은 아니므로 단위지지대(71,72)는 3개 이상이 구비될 수도 있다.
제1 및 제2 단위지지대(71,72)를 컬럼(54)에 결합시키기 위해 제1 및 제2 단위지지대(71,72) 각각의 중앙 영역에는 제1 및 제2 관통공(71a,72a)이 형성되어 있다. 제1 및 제2 관통공(71a,72a)의 직경은 적어도 컬럼(54)의 상부 횡단면 직경보다 크게 형성된다. 이에, 제1 및 제2 단위지지대(71,72)의 제1 및 제2 관통공(71a,72a)이 컬럼(54)에 끼워지도록 함으로써 제1 및 제2 단위지지대(71,72)를 컬럼(54)에 손쉽게 결합시킬 수 있다.
이 때, 제1 및 제2 단위지지대(71,72)의 설치 위치는 미리 정해져야 하므로 컬럼(54)에는 스토퍼(55)가 더 구비된다. 스토퍼(55)는 컬럼(54)의 반경 방향 외측으로 연장되도록 컬럼(54)에 일체로 마련되어 컬럼(54)에 결합된 제1 및 제2 단위지지대(71,72)의 하향 이동을 저지한다.
스토퍼(55)의 상면에 얹혀지도록 제1 및 제2 단위지지대(71,72)가 컬럼(54)에 결합되었을 때, 제1 및 제2 단위지지대(71,72)가 임의로 이동되거나 회전해서는 아니 되므로 제1 및 제2 단위지지대(71,72)를 스토퍼(55)에 고정시키는 요소가 요구된다. 이는 도시 않은 나사와 너트가 담당한다.
나사 결합을 위해, 제1 및 제2 단위지지대(71,72)에는 제1 및 제2 관통공(71a,72a)의 원주 방향을 따라 복수개의 제1 및 제2 나사공(71b,72b)이 형성되고, 스토퍼(55)에는 제1 및 제2 나사공(71b,72b)에 대응되는 위치에 복수의 나사체결부(55a)가 형성된다.
이 때, 복수개의 제1 및 제2 나사공(71b,72b)은 원형 구멍의 형태로 가공되는 반면, 복수의 나사체결부(55a)는 스토퍼(55)의 외주면에서 반경 방향 내측을 향해 호 형상으로 절취된 절취부(55a)에 의해 형성되고 있다. 이에, 나사를 제1 및 제2 단위지지대(71,72)의 제1 및 제2 나사공(71b,72b)으로 삽입하여 복수의 나사체결부(55a)로 빼낸 후, 나사체결부(55a)의 후면에서 나사를 너트로 체결함으로써 제1 및 제2 단위지지대(71,72)를 스토퍼(55)에 고정시킬 수 있게 된다. 물론, 제1 및 제2 단위지지대(71,72)의 상면에는 거대한 구조물인 서셉터(50)가 배치되어 제1 및 제2 단위지지대(71,72)를 스토퍼(55)를 향해 누르고 있기 때문에 제1 및 제2 단위지지대(71,72)가 컬럼(54)에서 임의로 회전되기는 힘들다. 따라서 필요에 따라 나사 체결 작업은 제외될 수도 있을 것이다.
컬럼(54)에 제1 및 제2 단위지지대(71,72)가 결합되는 경우, 도시된 바와 같이, 제1 및 제2 단위지지대(71,72)는 컬럼(54)을 축심으로 상호 교차되게 마련된다. 즉, 거의 X자 형상으로 배치된다. 이처럼 제1 및 제2 단위지지대(71,72)를 X자 형상으로 배치함으로써 서셉터(50)의 처짐을 저지하는데 보다 효과적일 수 있다. 물론, 제1 및 제2 단위지지대(71,72)를 X자 형상으로 배치함에 있어 제1 및 제2 단위지지대(71,72)의 단부들은 각각 서셉터(50)의 모서리 영역을 향해야 할 것이다.
한편, 제1 및 제2 단위지지대(71,72)의 상면에는 실질적으로 서셉터(50)의 배면에 접촉지지되는 제1 및 제2 보조지지패드(73,74)가 더 마련된다. 이러한 제1 및 제2 보조지지패드(73,74)는 제1 및 제2 단위지지대(71,72) 각각의 상면 양측에 하나씩 마련되어 서셉터(50)의 배면에 접촉지지된다.
이 때, 제1 보조지지패드(73)의 두께는, 제2 보조지지패드(74)의 두께보다 얇게 형성된다. 이는 제2 단위지지대(72)가 제1 단위지지대(71)의 하부에 배치되기 때문이다. 다만, 제1 및 제2 보조지지패드(73,74)의 두께가 서로 다르다 하더라도 제1 및 제2 보조지지패드(73,74)의 상단은 동일한 평면을 형성해야 할 것이다.
본 실시예에서 제1 및 제2 보조지지패드(73,74)를 비롯하여 제1 및 제2 단위지지대(71,72), 그리고 스토퍼(55) 등은 모두가 세라믹(Ceramic) 재질로 제작된다. 세라믹은 본 실시예와 같이 비교적 고온에서 동작하는 장치에서 열변형의 영향을 덜 받으면서도 강도가 우수한 재질이다. 하지만, 열변형의 영향을 덜 받으면서도 강도가 우수하다면 세라믹 외의 다른 재질, 예컨대 엔지니어링 플라스틱 등으로 대체될 수도 있을 것이다.
이러한 구성을 갖는 평면디스플레이용 화학 기상 증착장치의 작용에 대해 설명하면 다음과 같다.
우선, 승강 모듈(60)에 의해 서셉터(50)가 하부 챔버(20)의 하부 영역으로 하강된 상태에서 로봇아암(미도시)에 의해 이송된 증착 대상의 유리기판(G)이 기판 출입부(20a)를 통해 유입되어 서셉터(50)의 상부에 배치된다.
이 때, 리프트 핀(52)의 상단은 서셉터(50)의 상면으로 소정 높이 돌출된 상태이므로, 로봇아암은 리프트 핀(52)들에 유리기판을 올려둔 후, 취출된다. 로봇아암이 취출되면, 기판출입부(20a)는 닫히고, 상부 및 하부 챔버(10,20)의 내부는 진공 분위기로 유지됨과 동시에 증착에 필요한 공정가스(SiH4, NH3등)가 충전된다.
다음, 증착 공정의 진행을 위해, 승강 모듈(60)이 동작하여 서셉터(50)를 부상시킨다. 그러면 리프트 핀(52)이 하강되고, 이를 통해 유리기판(G)은 서셉터(50)의 상면으로 밀착하면서 로딩된다. 정해진 거리만큼 서셉터(50)가 부상하면 승강 모듈(60)의 동작이 정지되고 유리기판(G)은 가스분배판(31)의 직하방에 위치하게 된다. 이 때 이미, 서셉터(50)는 대략 280~380℃ 정도로 가열된다.
그런 다음, 절연체(34)로 인해 절연된 전극(30)을 통해 전원이 인가된다. 이어 수많은 오리피스가 형성된 가스분배판(31)을 통해 실리콘계 화합물 이온인 증착물질이 분출되면서 유리기판(G) 상으로 도달함으로써 유리기판(G) 상에 증착이 이루어진다.
한편, 위와 같이 동작되는 과정에서, 비교적 무거운 서셉터(50)는 그 하부에서 X자 형상으로 배치된 제1 및 제2 단위지지대(71,72)의 서셉터지지대(70)가 지지하고 있기 때문에 서셉터(50)의 처짐 현상을 저지된다. 따라서 서셉터(50)의 상면에 로딩된 유리기판(G)에도 변형이 발생되지 않기 때문에 우수한 증착막을 얻을 수 있게 되는 것이다.
이와 같이, 본 실시예에 따르면, 간단한 구성으로 제작할 수 있어 비용을 절 감시킬 수 있으면서도 오히려 종래에 비해 우수한 서셉터(50)의 처짐 방지 효과를 기대할 수 있다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 평면디스플레이용 화학 기상 증착장치에서 서셉터지지대의 사시도이다.
전술한 실시예의 경우, 제1 및 제2 단위지지대(71,72)의 X자형 층상 배열 구조에 의해 서셉터지지대(70)가 형성되었다.
하지만 도 5와 같이, 하나의 단위지지대(170)를 서셉터(50)의 배면에서 컬럼(54)을 축심으로 상호 교차되게 마련하되, 단부들이 서셉터(50)의 모서리 영역을 향하도록 일체형의 X자 형상으로 제작할 수도 있다. 이러한 경우, 하나의 단위지지대(170)의 단부 상단에 마련되는 보조지지패드(173)들의 높이는 모두 동일해도 될 것이며, 이러한 구조로서 서셉터지지대(미도시)를 형성해도 무방한 것이다.
이와 같이 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 단순한 구조를 가지고 하부 챔버 하부의 효율적 공간 활용을 가능하게 하면서도 우수한 서셉터의 처짐 방지 효과를 기대할 수 있다.

Claims (10)

  1. 챔버 내에 승강 가능하게 설치되며, 상면으로 평면디스플레이가 로딩(Loading)되는 서셉터;
    상단은 상기 서셉터의 배면 중앙 영역에 결합되고 하단은 상기 챔버를 통해 하방으로 노출되어 상기 서셉터를 승강 가능하게 지지하는 컬럼; 및
    상기 챔버 내에서 상기 컬럼에 결합되며, 상면의 적어도 어느 일 영역이 상기 서셉터의 배면에 접촉지지되어 상기 서셉터의 처짐을 방지하기 위하여 상기 서셉터를 하부에서 지지하는 서셉터지지대를 포함하며,
    상기 서셉터지지대는,
    중앙 영역에 상기 컬럼에 삽입되는 관통공이 형성되어 있는 적어도 하나의 단위지지대; 및
    상기 적어도 하나의 단위지지대의 상면에 결합되어 실질적으로 상기 서셉터의 배면에 접촉지지되는 보조지지패드를 포함하며,
    상기 컬럼에는 상기 컬럼의 반경 방향 외측으로 연장되어 상기 단위지지대의 하향 이동을 저지하는 스토퍼가 마련되어 있으며,
    상기 적어도 하나의 단위지지대는 막대 형상의 2개의 단위지지대이며,
    상기 2개의 단위지지대는 상기 서셉터의 배면에서 상기 컬럼을 축심으로 상호 교차되게 마련되되, 상기 2개의 단위지지대의 단부들이 상기 서셉터의 모서리 영역을 향하도록 배치되며,
    상기 2개의 단위지지대는 X자형 층상 배열되며,
    상기 보조지지패드는 상기 2개의 단위지지대들 각각의 상면 양측에 하나씩 마련되며,
    상기 2개의 단위지지대 중에서 상부에 위치하는 제1 단위지지대에 마련된 제1 보조지지패드의 두께는, 상기 2개의 단위지지대 중에서 하부에 위치하는 제2 단위지지대에 마련된 제2 보조지지패드의 두께보다 얇게 형성되며,
    상기 제1 및 제2 보조지지패드의 상단은 실질적으로 동일한 평면을 형성하며,
    상기 2개의 단위지지대에는 상기 관통공의 원주 방향을 따라 복수개의 나사공이 형성되어 있으며,
    상기 스토퍼에는 상기 스토퍼의 외주면에서 반경 방향 내측을 향해 호 형상으로 절취된 절취부에 의해 형성되고 상기 나사공과 대응되는 위치에 나사의 체결을 위한 복수의 나사체결부가 형성되는 것을 특징으로 하는 평면디스플레이용 화학 기상 증착장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 제1항에 있어서,
    상기 단위지지대와 상기 보조지지패드는 세라믹(Ceramic) 재질로 제작되며,
    상기 평면디스플레이는 LCD(Liquid Crystal Display)용 대형 유리기판인 것을 특징으로 하는 평면디스플레이용 화학 기상 증착장치.
KR1020070035200A 2007-04-10 2007-04-10 평면디스플레이용 화학 기상 증착장치 KR100877822B1 (ko)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020070035200A KR100877822B1 (ko) 2007-04-10 2007-04-10 평면디스플레이용 화학 기상 증착장치
TW097112679A TW200900525A (en) 2007-04-10 2008-04-08 Chemical vapor deposition apparatus for flat display
CNA2008100897986A CN101285177A (zh) 2007-04-10 2008-04-10 用于平板显示器的化学气相沉积设备

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020070035200A KR100877822B1 (ko) 2007-04-10 2007-04-10 평면디스플레이용 화학 기상 증착장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR100877822B1 true KR100877822B1 (ko) 2009-01-12

Family

ID=40057582

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020070035200A KR100877822B1 (ko) 2007-04-10 2007-04-10 평면디스플레이용 화학 기상 증착장치

Country Status (3)

Country Link
KR (1) KR100877822B1 (ko)
CN (1) CN101285177A (ko)
TW (1) TW200900525A (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102978585A (zh) * 2011-09-05 2013-03-20 Sfa工程股份有限公司 用于平板显示器的化学气相沉积装置

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2024514383A (ja) * 2021-04-02 2024-04-02 アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド 電界誘導される露光後ベークプロセス用のプロセスセル

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20070027022A (ko) * 2005-08-29 2007-03-09 주식회사 유진테크 변형방지용 보강구조를 갖는 엘씨디제조장비용 서셉터

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20070027022A (ko) * 2005-08-29 2007-03-09 주식회사 유진테크 변형방지용 보강구조를 갖는 엘씨디제조장비용 서셉터

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102978585A (zh) * 2011-09-05 2013-03-20 Sfa工程股份有限公司 用于平板显示器的化学气相沉积装置

Also Published As

Publication number Publication date
TW200900525A (en) 2009-01-01
CN101285177A (zh) 2008-10-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100938874B1 (ko) 유리기판 지지용 서셉터 및 그 제조 방법, 그리고 그유리기판 지지용 서셉터를 구비한 화학 기상 증착장치
KR100904038B1 (ko) 평면디스플레이용 화학 기상 증착장치
KR100877822B1 (ko) 평면디스플레이용 화학 기상 증착장치
KR100764628B1 (ko) 평면디스플레이용 화학 기상 증착장치
KR20080097832A (ko) 평면디스플레이용 화학 기상 증착장치
KR100889703B1 (ko) 평면디스플레이용 화학 기상 증착장치
KR100786273B1 (ko) 서셉터 접지용 스트립 클램프 및 그를 구비한 화학 기상증착장치
KR100714882B1 (ko) 평면디스플레이용 화학 기상 증착장치
KR100738874B1 (ko) 평면디스플레이용 화학 기상 증착장치
KR100738877B1 (ko) 평면디스플레이용 화학 기상 증착장치
KR100701512B1 (ko) 평면디스플레이용 화학 기상 증착장치
KR100896067B1 (ko) 평면디스플레이용 화학 기상 증착장치
KR100858934B1 (ko) 화학 기상 증착장치
KR101157199B1 (ko) 화학기상증착장치용 가스분배판 및 그를 구비한 화학기상증착장치
KR20150053593A (ko) 평면디스플레이용 화학 기상 증착장치
KR101341423B1 (ko) 평면디스플레이용 화학 기상 증착장치
KR101419346B1 (ko) 평면디스플레이용 화학 기상 증착장치
KR101341422B1 (ko) 평면디스플레이용 화학 기상 증착장치
KR100854421B1 (ko) 평면디스플레이용 화학 기상 증착장치
KR100757356B1 (ko) 화학 기상 증착장치
KR100891614B1 (ko) 평면디스플레이용 화학기상 증착장치
KR100877823B1 (ko) 평면디스플레이용 화학 기상 증착장치
KR100857807B1 (ko) 평면디스플레이용 화학 기상 증착장치
KR100738876B1 (ko) 평면디스플레이용 화학 기상 증착장치
KR100833118B1 (ko) 평면디스플레이용 화학 기상 증착장치

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
J201 Request for trial against refusal decision
AMND Amendment
B701 Decision to grant
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20121214

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20131216

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20141212

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20151218

Year of fee payment: 8

LAPS Lapse due to unpaid annual fee