KR101198821B1 - substrate clamp of sputter and suptter method - Google Patents
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Abstract
본 발명은 평판표시장치의 제조를 위한 스퍼터챔버에 관한 것으로, 보다 상세하게는 서셉터 상에 안착된 기판을 스크래치 등의 물리적 파손 없이 안전하게 고정시킬 수 있는 스퍼터챔버의 기판 클램프 및 이를 이용한 스퍼터 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a sputter chamber for manufacturing a flat panel display device, and more particularly to a substrate clamp of the sputter chamber that can be securely fixed on the susceptor without physical damage such as scratches and a sputter method using the same It is about.
구체적으로 본 발명은 서셉터 상에 안착된 기판을 고정시키기 위한 스퍼터챔버의 기판 클램프로서, 상기 기판 외곽에 해당되는 상기 서셉터 가장자리를 따라 하나 이상 구비되고, 각각 수평을 유지한 채 비스듬하게 하강하여 상기 기판 끝단을 눌러 고정하거나 또는 상기 기판으로부터 멀어지게 비스듬히 상승하여 고정을 해제하는 가압플레이트를 포함하는 스퍼터챔버의 기판 클램프 및 이를 이용한 스퍼터 방법을 제공한다.Specifically, the present invention is a substrate clamp of the sputter chamber for fixing the substrate seated on the susceptor, is provided with one or more along the susceptor edge corresponding to the outer periphery of the substrate, each lowered diagonally while maintaining the horizontal It provides a substrate clamp of the sputter chamber and a sputtering method using the same, including a pressing plate for pressing and fixing the end of the substrate or ascending away from the substrate to release the fixing.
그 결과 따라서 본 발명에 따른 스퍼터챔버의 기판 클램프는 스크래치와 같은 기판의 손상이 유발되지 않으면서도 보다 안정적으로 기판을 파지할 수 있는 장점이 있다. As a result, the substrate clamp of the sputter chamber according to the present invention has the advantage of holding the substrate more stably without causing damage to the substrate such as scratch.
Description
도 1은 일반적인 스퍼터챔버의 개략적인 단면도.1 is a schematic cross-sectional view of a typical sputter chamber.
도 2는 일반적인 스퍼터챔버의 기판 클램프에 대한 확대사시도.Figure 2 is an enlarged perspective view of a substrate clamp of a typical sputter chamber.
도 3a와 도3b는 각각 본 발명에 따른 클램프의 작동상태에 따른 서셉터 일부에 대한 확대사시도.Figure 3a and Figure 3b is an enlarged perspective view of a part of the susceptor according to the operating state of the clamp according to the present invention, respectively.
도 4는 본 발명에 따른 스퍼터챔버의 클램프에 대한 분해사시도.Figure 4 is an exploded perspective view of the clamp of the sputter chamber according to the present invention.
도 5a와 도 5b는 각각 본 발명에 따른 클램프의 작동상태에 따른 단면도.5A and 5B are cross-sectional views according to operating states of the clamp according to the present invention, respectively.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
102 : 서셉터 104 : 장착홀102: susceptor 104: mounting hole
106 : 후면 108 : 스프링홈106: rear 108: spring groove
110 : 클램프 112 : 가압플레이트110: clamp 112: pressure plate
116 : 고정단 118,119 : 제 1 및 제 2 링크축116: fixed end 118,119: first and second link shaft
120 : 링크 122,124 : 제 1 및 제 2 링크공120: link 122,124: first and second link ball
130 : 푸시바 132 : 스프링130: push bar 132: spring
134 : 푸시헤드 140 : 스탬134: pushhead 140: stamp
본 발명은 스퍼터챔버(sputter chamber)에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 서셉터(susceptor) 상에 안착된 기판(substrate)을 스크래치(scratch) 등의 물리적 파손 없이 안전하게 고정시킬 수 있는 스퍼터챔버의 기판 클램프(clamp) 및 이를 이용한 스퍼터 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a sputter chamber, and more particularly, a substrate clamp of a sputter chamber that can securely fix a substrate seated on a susceptor without physical damage such as scratches. It relates to a clamp and a sputtering method using the same.
현대의 본격적인 정보화 시대에 발맞추어 전기적 신호를 통해 화상을 표시하는 디스플레이(display) 분야 또한 급속도로 발전해왔고, 이에 부응하여 경박단소(輕薄短小)와 저소비전력화 특징을 지닌 평판표시장치(Flat Panel Display device : FPD)로서, 액정표시장치(Liquid Crystal Display device: LCD), 플라즈마표시장치(Plasma Display Panel device: PDP), 전계방출표시장치(Field Emission Display device: FED), 전기발광표시장치(Electro luminescence Display device : ELD) 등이 소개되어 기존의 브라운관(Cathode Ray Tube : CRT)을 빠르게 대체하고 있다.In line with the modern era of informatization, the display field for displaying images through electrical signals has also been rapidly developed. In response, the flat panel display device with light and small size and low power consumption has been developed. : FPD: Liquid Crystal Display Device (LCD), Plasma Display Panel Device (PDP), Field Emission Display Device (FED), Electroluminescence Display (Electro luminescence Display) Device (ELD) has been introduced to quickly replace the existing Cathode Ray Tube (CRT).
이때 일반적인 평판표시장치는 공통적으로 화상구현을 위한 평판표시패널(plat display panel)을 필수적인 구성요소로 하며, 이는 고유의 형광 또는 편광 물질층을 사이에 두고 두 기판을 나란히 대면 합착시킨 형태를 나타내는바, 최근에는 평판표시패널 상에 화상표현의 기본단위인 화소(pixel)를 행렬로 배열하고 각각을 박막트랜지스터(Thin Film Transistor : TFT)와 같은 스위칭소자로 개별 제어하는 능동행렬방식(active matrix type)이 동영상 구현능력과 색재현성에서 뛰어나 널리 이용되고 있다.In this case, a common flat panel display device is commonly required as a plat display panel for image realization, which represents a form in which two substrates are bonded side by side with their own fluorescent or polarizing material layers interposed therebetween. Recently, an active matrix type in which pixels, which are basic units of image expression, are arranged in a matrix on a flat panel display panel, and each is individually controlled by a switching element such as a thin film transistor (TFT). This video is widely used because of its excellent performance and color reproduction.
한편, 일반적인 평판표시장치의 제조를 위해서는 기판을 대상으로 여러 가지 다양한 공정이 진행되며, 예를 들면 기판 표면에 소정물질의 박막을 형성하는 박막증착(deposition)공정, 상기 박막의 선택된 일부를 노출시키는 포토리소그라피(photo-lithography)공정, 상기 박막의 노출된 부분을 제거함으로써 목적하는 형태로 패터닝(patterning) 하는 식각(etching) 공정이 수 차례 반복되고, 그 외에 세정, 합착, 절단 등의 다양한 공정이 수반된다.Meanwhile, in order to manufacture a general flat panel display device, various various processes are performed on a substrate. For example, a thin film deposition process of forming a thin film of a predetermined material on the surface of the substrate and exposing selected portions of the thin film are performed. A photo-lithography process and an etching process of patterning the pattern to a desired shape by removing the exposed portions of the thin film are repeated several times. In addition, various processes such as cleaning, bonding and cutting are performed. Entails.
이때 박막증착공정은 박막 증착의 원리에 따라 크게 두 종류로 구분될 수 있고, 박막성분이 함유된 전구체(precursor) 가스의 화학반응에 의한 화학기상증착(chemical vapour deposition) 방법과 물리적인 박막증착의 원리를 나타내는 스퍼터(sputter) 방법이 각각의 대표적인 예이다.At this time, the thin film deposition process can be classified into two types according to the principle of thin film deposition, and the chemical vapor deposition method by the chemical reaction of the precursor gas containing thin film component and the physical thin film deposition process The sputtering method which shows a principle is each typical example.
그리고 이중 스퍼터 방법을 위해서는 증착 대상물인 기판 그리고 이와 대면되는 금속재의 타깃(target)과, 이들을 사이에 두고 서로 나란하게 배치되는 타킷 측의 제 1 전극과 기판 측의 제 2 전극이 동원되며, 기판을 비롯한 타깃이 실장되는 반응영역을 진공으로 조성한 후 아르곤(Ar)등의 불활성 가스를 주입하면서 제 1 및 제 2 전극에 각각 양과 음의 전압을 가함에 따라 불활성 가스를 플라즈마(plasma) 상태로 여기시킨다. 그러면 이중 양이온입자는 제 1 전극 방향으로 가속되어 타깃에 강하게 충돌함으로써 모재로부터 금속입자를 비산시키고, 이러한 금속입자는 제 2 전극 방향으로 가속되어 투명기판 표면으로 증착된다.For the double sputtering method, a substrate, which is a deposition target, and a target of a metal material facing the same, and a first electrode on the target side and a second electrode on the substrate side disposed between them with each other therebetween are mobilized. After forming a reaction zone in which the targets are mounted in a vacuum, inert gas such as argon (Ar) is injected, and the inert gas is excited in a plasma state by applying positive and negative voltages to the first and second electrodes, respectively. . Then, the double cation particles are accelerated toward the first electrode to strongly collide with the target to scatter metal particles from the base material, and the metal particles are accelerated toward the second electrode and deposited on the transparent substrate surface.
첨부된 도 1은 상기의 스퍼터 공정을 위한 일반적인 스퍼터챔버(10)의 개략 적인 단면도로서, 이의 내부에는 반응영역이 정의되어 있고, 여기에는 수직의 타깃(6) 그리고 기판이 안착되는 서셉터(2)가 실장되어 있다. 그리고 이중 서셉터(2)의 뒤편으로는 제 2 전극 역할의 플레튼(4)이 나란하게 장착되고, 타깃(6)의 뒤편으로는 제 1 전극 역할의 백킹플레이트(8)가 나란하게 장착되며, 특히 이들 플레튼(4)과 백킹플레이트(8)의 서로 근접한 일 가장자리는 피봇(pivot) 방식으로 회전 가능하도록 연결되는바, 기판의 반입/반출 시에 플레튼(4)은 수평을 유지하고, 공정 진행 중에는 기판과 타깃(6)이 서로 근접 대면하도록 직립된다.1 is a schematic cross-sectional view of a
이에 스퍼터챔버(10) 내로 기판이 반입되어 서셉터(2) 상에 장착되면 플레튼(4)이 회전하여 기판과 타깃(6)을 서로 나란하게 마주보도록 하며, 진공의 반응영역에 아르곤 등의 가스가 주입됨에 따라 앞서 살펴본 과정에 의해 타깃(6)의 금속입자가 기판의 대향면에 증착된다.Accordingly, when the substrate is loaded into the
한편, 일반적인 스퍼터챔버(10)에는 서셉터(2)를 비롯한 플레튼(4)의 회전에도 불구하고 기판을 안정적으로 고정시키기 위한 별도의 클램프가 갖추어지며, 도 2는 이를 나타낸 일반적인 스퍼터챔버(10) 일부에 대한 확대 사시도이다.On the other hand, the
보이는 바와 같이 일반적인 스퍼터챔버의 클램프(13)는 기판(1) 외곽에 해당되는 서셉터(2)의 가장자리를 따라 장착된 복수개로 이루어지며, 각각의 클램프(13)는 스크류(14)을 통해 서셉터(2) 상에 고정된 축샤프트(12)와 이에 의해 관통 고정되는 스프링(16) 그리고 상기 축샤프트(12)에 일 단부가 회전 가능하도록 결합됨으로써 타 단부가 기판(1) 가장자리로부터 멀거나 가까워지도록 젖혀지는 견착플레이트(20)를 포함한다.As can be seen, the
그리고 이때 스프링(16)은 견착플레이트(20)의 타 단부가 기판(1)의 가장자리로 밀착되도록 탄성을 발휘하는바, 견착플레이트(20)를 젖힌 상태에서 서셉터(2) 상에 기판(1)을 안착시킨 후 견착플레이트(20)의 구속을 해재하면 이의 타단이 기판(1) 가장자리를 눌러 가압 및 고정시키는 방식을 취하고 있다.In this case, the
하지만 이러한 스퍼터챔버의 클램프(13)는 몇 가지 문제점을 유발한다.However, such a
첫째, 클램프(13)의 분해 및 조립의 과정이 복잡하다.First, the process of disassembling and assembling the
즉, 일반적인 스퍼터챔버의 클램프(13)를 분해 또는 조립하기 위해서 작업자는 드라이버 등의 도구를 사용해서 축샤프트(12)를 고정시키고 있는 스크류(14)를 일일이 풀어내거나 조여야 하며, 상기 클램프(13)가 서셉터(2) 가장자리를 따라 다수로 장착됨을 감안하면 각각에 대한 분해 및 조립에 상당한 시간과 노력이 소요된다.That is, in order to disassemble or assemble the
둘째, 상기의 일반적인 스퍼터챔버의 클램프(13) 동작에 있어서, 견착플레이트(20)가 기판을 가압할 수 있는 힘은 오로지 스프링(16)에 의해서만 제공되고, 따라서 잦은 동작으로 인해 스프링(16)이 탄성을 잃을 경우에 제 역할을 기대하기 힘들 뿐 아니라 견착플레이트(20)가 서셉터(2) 상에 눕혀짐에 따라 기판(1) 안착위치를 침범하게 되는바, 작업자가 미처 클램프(13)의 이상유무를 못한 채 서셉터(2) 상에 기판(1)을 안착시킬 경우 충돌로 인한 파손이 나타난다.Second, in the above-described operation of the
셋째, 앞서 설명한 과정 중에 견착플레이트(20)는 스프링(16)의 탄성에 의한 젖힘 동작을 통해 기판(1) 가장자리를 가압하고, 이 과정 중에 견착플레이트(20)의 타단은 호(弧)의 이동궤적을 나타내면서 기판(1) 가장자리에 밀착됨에 따라 필연적 으로 강한 충돌현상이 수반된다. 이로 인해 기판(1) 가장자리에 스크래치 등의 손상을 가하는 현상이 빈번하며, 서셉터(2) 공정의 신뢰성을 크게 해치는 파티클 등을 발생시키는 문제점을 나타내고 있다.Third, the
이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 스크래치와 같은 기판의 손상이 유발되지 않으면서도 보다 안정적으로 기판을 파지할 수 있는 구체적인 방도를 제공하고자 하며, 이를 통해 보다 안정적인 스퍼터공정 진행을 가능케 하는데 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention has been made to solve the above problems, to provide a specific way to hold the substrate more stably without causing damage to the substrate, such as scratch, through which a more stable sputter process proceeds Its purpose is to make it possible.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 서셉터 상에 안착된 기판을 고정시키기 위한 스퍼터챔버의 기판 클램프로서, 상기 기판 외곽에 해당되는 상기 서셉터 가장자리를 따라 하나 이상 구비되고, 각각 수평을 유지한 채 비스듬하게 하강하여 상기 기판 끝단을 눌러 고정하거나 또는 상기 기판으로부터 멀어지게 비스듬히 상승하여 고정을 해제하는 가압플레이트를 포함하는 스퍼터챔버의 기판 클램프를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention is a substrate clamp of the sputter chamber for fixing the substrate seated on the susceptor, one or more along the susceptor edge corresponding to the outer periphery of the substrate, each horizontal It provides a substrate clamp of the sputter chamber including a pressing plate which is lowered obliquely while being held down to press the substrate end to be fixed or ascends away from the substrate to release the fixing.
이때 상기 기판을 향하는 상기 가압플레이트의 끝단은 상기 기판을 향해 비스듬하게 경사진 것을 특징으로 한다.At this time, the end of the pressing plate toward the substrate is characterized in that inclined obliquely toward the substrate.
또한 상기 서셉터에는 상기 가압플레이트의 하단으로 일대일 대응되는 장착 홀이 구비되고, 상기 기판 클램프는, 상기 가압플레이트 배면과 상기 장착홀 내에 양 끝단이 각각 회전 가능하게 연결된 링크바와; 상기 가압플레이트를 상기 기판 방향으로 수평하게 가압하는 푸시바와; 상기 가압플레이트를 상승시키도록 상기 장착홀로부터 수직 승강하는 스탬을 더욱 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the susceptor is provided with a mounting hole corresponding to the lower end of the pressing plate, the substrate clamp, the link bar is connected to both ends of the pressure plate is rotatably connected to the rear and the mounting hole; A push bar for pressing the pressing plate horizontally in the direction of the substrate; It characterized in that it further comprises a stamp for lifting vertically from the mounting hole to raise the pressure plate.
이 경우 상기 가압플레이트 배면으로부터 하방 돌출된 고정단을 더욱 포함하여, 상기 링크바 일단은 상기 고정단에 제 1 링크축으로 연결되는 것을 특징으로 하며, 특히 상기 링크바의 타단은 상기 고정단 보다 상기 기판으로부터 먼 상기 장착홀 일면에 제 2 링크축으로 연결되는 것을 특징으로 한다.In this case, further comprising a fixed end projecting downward from the back of the pressing plate, characterized in that one end of the link bar is connected to the fixed end by a first link shaft, in particular the other end of the link bar is A second link shaft is connected to one surface of the mounting hole far from the substrate.
아울러 상기 링크바는 중간의 일 지점이 절곡된 것을 특징으로 한다.In addition, the link bar is characterized in that one point of the middle is bent.
또한 상기 고정단을 사이에 두고 상기 기판을 바라보는 상기 장착홀 내면에는 스프링홈이 측방 만입되고, 상기 푸시바는, 상기 스프링홈에 내장된 스프링과; 상기 스프링 말단에 고정되어 상기 고정단을 밀어 가압하는 푸시헤드를 포함하는 것을 특징으로 하고, 상기 스탬은 상기 장착홀 바닥면으로부터 직립하여 상기 고정단에 밀착되는 것을 특징으로 하며, 상기 스퍼터챔버는 상기 서셉터 배면의 제 1 전극과; 상기 서셉터의 일 가장자리를 따라 힌지축으로 연결되어, 상기 서셉터의 젖힘에 의해 일면이 상기 기판에 대면되는 타킷과; 상기 타킷 배면의 제 2 전극을 더욱 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, a spring groove is laterally recessed in the mounting hole inner surface facing the substrate with the fixed end therebetween, and the push bar includes: a spring embedded in the spring groove; And a push head fixed to the end of the spring to push the fixed end, and the stamp is upright from the bottom of the mounting hole and is in close contact with the fixed end. A first electrode behind the susceptor; A target connected to a hinge axis along one edge of the susceptor, the one surface of which faces the substrate by the suspending of the susceptor; And a second electrode on the rear surface of the target.
아울러 본 발명은 a) 스퍼터챔버 내에 기판이 반입되어 서셉터 상에 안착되는 단계와; b) 상기 기판 외곽에 해당되는 상기 서셉터 가장자리를 따라 하나 이상 구비된 가압플레이트가 수평을 유지한 채 비스듬하게 하강하여 상기 기판 끝단을 눌러 고정하는 단계와; c) 상기 기판 표면에 박막증착이 진행되는 단계와; d) 상기 가압플레이트가 상기 기판으로부터 멀어지게 비스듬히 상승하여 고정을 해제하는 단계를 포함하는 스퍼터 방법을 제공한다.In addition, the present invention comprises the steps of a) a substrate is loaded in the sputter chamber and seated on the susceptor; b) pressing the substrate end by pressing the substrate end downward while the pressure plate provided at least one along the susceptor edge corresponding to the periphery of the substrate is lowered horizontally; c) depositing thin film on the surface of the substrate; d) providing a sputtering method, the pressing plate rising obliquely away from the substrate to release the fixing.
이때 상기 b) 단계 이후 상기 c) 단계 이전, a') 상기 서셉터가 박막증착 성분이 포함된 타깃과 대면되는 단계와; 상기 c) 단계 이후 상기 d) 단계 이전, c') 상기 서셉터가 수평을 유지하는 단계를 더욱 포함하는 것을 특징으로 한다.At this time, after step b) and before step c), a ') the susceptor is facing the target containing the thin film deposition component; C) after the step c) and before the step d), further comprising maintaining the susceptor horizontal.
이하 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.
첨부된 도 3a와 도 3b는 각각 본 발명에 따른 클램프(110)를 설명하기 위한 스퍼터챔버의 일부 사시도로서, 특히 박막증착 대상물인 기판(101)이 안착됨과 동시에 본 발명에 따른 클램프(110)가 장착되는 서셉터(102)의 일부를 나타낸 도면이다.3A and 3B are partial perspective views of a sputter chamber for explaining the
한편, 별도의 도면으로 제시하지는 않았지만, 본 발명에 따른 클램프(110)가 사용될 수 있는 스퍼터챔버의 전체적인 구성은 일반적인 기술사상에 바탕을 둘 수 있는데, 구체적으로는 스퍼터챔버 내부로는 반응영역이 정의되고, 여기에는 기판(101)이 안착되는 서셉터(102) 그리고 이의 일 가장자리를 따라 피봇회전이 가능하도록 힌지축으로 연결되며 직립된 상태를 유지하는 타깃이 구비된다. 그 결과 서셉터(102)의 회전에 의해 기판(101)과 타깃은 나란히 근접 대면될 수 있고, 이러한 서셉터(102) 배면으로는 음의 전압이 인가되는 제 1 전극인 플레튼이 장착되며, 타깃 뒤편으로는 양의 전압이 인가되는 제 2 전극인 백킹플레이트가 장착된다.On the other hand, although not shown in a separate drawing, the overall configuration of the sputter chamber that can be used for the
따라서 서셉터(102)가 수평을 유지한 상태에서 기판(101)이 반입되어 상기 서셉터(102) 상부로 안착되면 힌지축을 기준으로 서셉터(102)가 회전하여 기판과 타깃이 서로 마주보고, 플레튼과 백킹플레이트에 각각 일정 전압이 인가됨과 동시에 반응영역 내로 불활성 가스가 유입되면 플라즈마로 여기된다. 그리고 이러한 플라즈마 내의 양전하는 백킹플레이트 방향으로 가속되어 타깃에 충돌됨에 따라 타깃입자를 비산시키며, 비산된 입자는 플레튼 방향으로 가속되어 기판(101)으로 증착된다. 이후 박막증착이 완료되면 서셉터(102)는 다시 수평하게 젖혀지고, 기판(101)은 외부로 반출된다.Therefore, when the
이러한 과정 중에 본 발명에 따른 클램프(110)는 서셉터(102)의 각도변화에도 불구하고 기판(101)이 고정될 수 있도록 하며, 특히 기판(101)에 스크래치 등의 물리적 손상을 가하지 않으면서도 보다 안정적인 고정을 가능케 한다.In this process, the
다시 도 3a와 도 3b를 참조하여, 상기의 역할을 위한 본 발명에 따른 클램프(110)는 기판(101)의 외곽에 해당되는 서셉터(102) 가장자리를 따라 하나 이상이 장착되며, 특히 기판(101)을 고정시키는 실질적인 부분으로서 가압플레이트(112)가 구비되는바, 이는 서셉터(102)의 가장자리로부터 기판(101)을 향해 비스듬하게 하강하여 기판(101)의 끝단을 눌러 고정시키고, 반대로 기판(101)으로부터 멀어지는 방향으로 비스듬하게 상승해서 기판(101)의 고정을 해제한다. Referring again to FIGS. 3A and 3B, one or
그리고 특히 상기의 상승 및 하강의 과정 중에 가압플레이트(112)는 항상 수평을 유지하는 것을 특징으로 하는바, 이러한 가압플레이트(112)의 동작은 여러 가 지 기계적 요소의 연동을 통해 가능하며, 이들이 실장될 수 있도록 가압플레이트(112)의 배면에 대응되는 서셉터(102)의 가장자리로는 장착홀(104)이 만입되어 있다.In particular, the
첨부된 도 4는 본 발명에 따른 클램프(110)에 대한 분해사시도로서, 상술한 가압플레이트(112)를 비롯하여 서셉터(102)의 장착홀(104) 내에 실장되는 모든 구성요소를 보인 도면이다. 이를 앞서의 도 3a 그리고 도 3b와 함께 참조한다. 이때 장착홀(104)이 사각이라는 전제 하에, 상대적으로 기판(101)으로부터 멀리 떨어진 일면 만을 나타내었고, 편의상 이를 장착홀(104)의 후면(106)이라 하며, 기판(101)을 고정하기 위해 가압플레이트(112)가 이동하는 방향을 전방이라 설명한다.4 is an exploded perspective view of the
보이는 바와 같이 본 발명에 따른 클램프(110)는 가압플레이트(112) 배면과 장착홀(104) 내의 적절한 지점에 양 끝단이 각각 회전 가능하게 연결된 링크바(120)와, 가압플레이트(112)를 기판 방향으로 수평하게 가압하는 푸시바(130)와, 가압플레이트(112)를 상승시키도록 장착홀(104)로부터 수직 승강하는 스탬(140)을 포함한다.As shown, the
각각을 보다 세부적으로 살펴본다.Look at each of them in more detail.
먼저 기판(101)을 향하는 가압플레이트(112)의 전단은 비스듬한 경사면(114)을 나타내고, 이로써 서셉터(102) 상에 기판(101)이 안착될 경우에 기판(101)을 슬라이딩 방식으로 가이드할 수 있다. 그리고 이러한 가압플레이트(112)의 배면으로부터는 일정길이의 고정단(116)이 돌출되어 있고, 이의 양 측방에는 소정 길이의 제 1 링크축(118)이 돌출 구비된다.First, the front end of the
다음으로 가압플레이트(112) 배면에 연결되는 링크바(120)는 좌우 한 쌍으로 구비될 수 있고, 이들의 일단은 각각 가압플레이트(112)의 고정단(116)에 마련된 제 1 링크축(118)에 회전 가능하도록 연결된다. 이를 위해 링크바(120)의 일단에는 각각 제 1 링크공(122)이 관통되어 있다.Next, the
그리고 이러한 링크바(120)의 타단은 장착홀(104) 내의 적절한 지점에 회전 가능하게 연결되는데, 이러한 링크바(120) 타단의 연결지점은 링크바(120) 일단, 다시 말해 가압플레이트(112)의 고정단(116) 보다는 기판(101)으로부터 먼 위치인 것이 바람직하며, 이를 위해 장착홀(104)의 후면(106)에는 제 2 링크축(119)이 구비되고, 링크바(120)의 타단에는 이들 각각에 끼워지기 위한 제 2 링크공(124)이 관통되어 있다.And the other end of the
이때 링크바(120)의 타단이 링크바(120)의 일단에 비해 상대적으로 기판(101)으로부터 먼 위치를 점하는 이유는 가압플레이트(112)의 비스듬한 상승 및 하강을 위한 것으로, 이를 위해 링크바(120)는 중간의 일 지점이 절곡되어 타단이 장착홀(104)의 후면(106)을 향할 수 있다.At this time, the other end of the
이어서, 상기 가압플레이트(112)를 기판(101) 방향으로 수평하게 가압하는 푸시바(130)는 장착홀(104)의 후면(106)에 장착될 수 있고, 이를 위해 장착홀(104)의 후면(106)에는 수평한 스프링홈(108)이 구비되며, 이의 내부로는 스프링(132)이 내장되어 있다. 그리고 이러한 스프링(132)의 전단으로는 푸시헤드(134)가 고정되어 가압플레이트(112)의 고정단(116) 후단에 밀착됨에 따라 가압플레이트(112)가 기판(101)과 가까워지도록 탄성을 발휘한다.Subsequently, the
마지막으로 가압플레이트(112)를 상승시키도록 장착홀(104)로부터 수직 승강하는 스탬(140)은 장착홀(104)의 바닥면으로부터 직립된 형태를 나타낼 수 있으며, 이의 선단은 가압플레이트(112)의 고정단(116) 밑면으로 밀착된다.Finally, the
따라서 상기의 구성을 나타내는 본 발명에 따른 클램프(110)는 가압플레이트(112)의 고정단(116)이 푸시바(130)에 의해 기판(101) 방향으로 밀려 기판(101) 끝단을 가압 및 고정시키는 상태를 유지하고, 고정을 해제하고자 할 경우에 스탬(140)이 가압플레이트(112)의 고정단(116)을 상승시킴으로써 가압플레이트(112)는 기판(101)으로부터 비스듬하게 상승 및 후퇴한다.Therefore, in the
첨부된 도 5a와 도 5b는 각각 본 발명에 따른 클램프(110)의 작동상태를 나타낸 단면도로서, 최초 도 5a와 같이 가압플레이트(112)는 푸시바(130)에 의해 기판(101)을 향해 최대한 가까워진 상태를 유지하고, 이때 가압플레이트(112)는 링크바(120)에 의해 장착홀(104)의 후면(106) 일 지점에 고정된 상태이므로 가압플레이트(112)가 기판(101)의 끝단을 눌러 가압하는 형태를 나타낸다.5A and 5B are cross-sectional views showing the operating state of the
이어서 도 5b와 같이 스탬(140)이 상승하여 가압플레이트(112)를 상승시키면 푸시바(130)의 스프링(132)은 수축되는데, 상기 가압플레이트(112)는 링크바(120)에 의해 장착홀(104)의 후면(106) 일 지점에 고정된 상태이므로 기판(101)으로부터 멀어지는 방향으로 비스듬하게 상승하게 되는 것이다.Subsequently, as shown in FIG. 5B, when the
이에 상기의 상승 및 하강 동작을 통해 기판(101)을 서셉터(102) 상에 고정 시키거나 또는 고정을 해제 할 수 있으며, 이 과정 중에 가압플레이트(112)는 비스듬한 상승 및 하강동작을 행하므로 기판(101)에 가해지는 충격을 최소화 할 수 있다.Accordingly, the
본 발명에 따른 스퍼터챔버의 기판 클램프 및 이를 이용한 클램핑 방법은 스크래치와 같은 기판의 손상이 유발되지 않으면서도 보다 안정적으로 기판을 파지할 수 있는 장점이 있다. 그 결과 보다 안정적인 스퍼터공정 진행이 가능하다.The substrate clamp of the sputter chamber and the clamping method using the same according to the present invention have an advantage of holding the substrate more stably without causing damage to the substrate such as scratching. As a result, more stable sputter process is possible.
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