KR101312676B1 - 액티브 냉각 기판 지지체 - Google Patents

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Abstract

+/-5℃의 온도 균일성으로 처리 챔버 내에서 기판의 온도를 제어하는 기판 지지 조립체 및 방법이 제공된다. 기판 지지 조립체는, 알루미늄 재료를 포함하는 열 전도성 바디, 상기 열 전도성 바디의 표면 상에 위치하여, 그 위에 대면적 유리 기판을 지지하도록 구성된 기판 지지 표면, 상기 열 전도성 바디 내에 매립된 하나 또는 둘 이상의 가열 요소, 및 상기 열 전도성 바디 내에 매립되어, 상기 하나 또는 둘 이상의 가열 요소의 주위에 위치하는 하나 또는 둘 이상의 냉각 채널을 포함한다. 본 발명의 상기 기판 지지 조립체를 포함하는 처리 챔버가 또한 제공된다.

Description

액티브 냉각 기판 지지체{ACTIVE COOLING SUBSTRATE SUPPORT}
도 1은 CVD 처리 챔버 내의 기판 지지체의 개략적인 단면도를 도시한다.
도 2는 본 발명의 기판 지지 조립체를 구비한 처리 챔버의 일 실시예의 개략적인 단면도를 도시한다.
도 3a는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 지지 바디의 평면도이다.
도 3b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 기판 지지 바디의 다른 평면도이다.
도 4a는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 지지 바디의 평면도이다.
도 4b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 기판 지지 바디의 다른 평면도이다.
도 4c는 본 발명의 다른 실시예에 따른 기판 지지 바디의 또 다른 평면도이다.
도 5는 본 발명의 기판 지지 바디의 일 실시예의 단면도이다.
도 6은 처리 챔버 내의 기판의 온도를 제어하는 방법의 일 실시예의 흐름도이다.
본 발명의 실시예는, 일반적으로 평판 기판 처리에 사용되는 기판 지지체를 제공한다.
액정 디스플레이(LCD; liquid crystal displays) 또는 평판 디스플레이(FPD; flat panel displays)는 컴퓨터와 텔레비전 모니터, 퍼스널 디지털 어시스턴트(PDAs; personal digital assistants), 및 휴대폰뿐 아니라, 태양전지(solar cell) 등과 같은 액티브 매트릭스 디스플레이에 흔히 사용된다. 일반적으로, 평판 디스플레이는 2개의 유리판을 포함하며, 2개의 유리판은 그들 사이에 삽입된 액정 재료의 층을 갖는다. 적어도 하나의 유리판은 그 위에 배치되는 적어도 하나의 전도성 필름을 포함하며, 전도성 필름에는 전원이 결합된다. 전원으로부터 전도성 필름으로 공급되는 전력은 크리스털 재료의 배향을 변화시켜서 평판 디스플레이 상에 텍스트 또는 그래픽과 같은 패턴을 형성한다. 평판 제조에 사용되는 기판은 크기가 커서 종종 300mm × 400mm를 넘고, 4 평방 미터까지 및 그 초과의 표면적이 고려된다. 그에 상응하여, 대면적 기판(large area substrate)을 처리하는데 사용되는 기판 지지체는 기판의 넓은 표면적을 수용하도록 비례적으로 크다.
플라스마 강화 화학 기상 증착(PECVD; plasma enhanced chemical vapor deposition)은 기판 상에 박막을 증착하도록 평판 디스플레이 제조에 종종 채용된다. PECVD는 일반적으로 플라스마로 에너지화(예를 들어, 여기(excited))되도록 진공 처리 챔버로 전구체 가스(precursor gas)를 도입함으로써 이루어진다. 도 1은 기판(12)을 지지하도록 그 안에 배치된 지지 플레이트(18) 및 서셉터(22)를 구비하는 CVD 처리 챔버(2)의 개략적인 단면도이다(실척은 아님; not to scale). 처리 챔버(2)의 최상부 근처의 가스 입구(14)를 통해 확산기 플레이트(diffuser plate; 16) 내로 유동하는 반응성 전구체 가스는, 온도 제어된 기판 지지체 또는 서셉터(22) 상에 위치된 기판(12)의 표면 상에 재료의 층을 형성하도록 여기된다. 측벽(8)에 배치된 개구부(10)는 (도시되지 않은) 로봇이 처리 챔버(2)로 그리고 처리 챔버(2)로부터 기판(12)을 전달하고 회수할 수 있도록 한다. 서셉터(22)를 지지하도록 지지 샤프트(20)에 결합된 지지 플레이트(18)는 전형적으로 산화 알루미늄과 같은 세라믹 재료로 된 단일의 직사각형 플레이트로 제조되며, 서셉터(22)의 영역을 빈틈없이 덮는다(closely covers). 종래부터 CVD 챔버용 서셉터(22)는 알루미늄으로 된 단일의 직사각형 플레이트로 제조되어 왔으며, 전원(24)으로부터 공급된 에너지 및 열전기쌍(thermocouples)을 구비하는 매립된 히터(도시되지 않음)에 의해 전형적으로 가열된다. 히터는 또한 서셉터(22)의 배면에 위치할 수 있으며, 또는 클램프 플레이트에 의해 서셉터(22) 상에 클램핑될 수 있다.
일반적으로 처리 챔버(2)의 기판 지지체는 실온으로부터 500℃ 미만의 고온으로 가열될 수 있고, 적정한 지지체가 없는 경우에 서셉터(22)가 편향되고 "처질(droop)" 수 있다. 지지 플레이트(18)의 세라믹 재료는 연성 알루미늄으로 제조된 서셉터(22)를 지지하기 위해 사용되어 왔다. 그러나 세라믹은 비교적 양호하지 못한 열 전도체이며, 따라서 가열된 서셉터와 접촉하는 지지 플레이트(18)의 고온(hotter) 상부 표면과 지지 플레이트(18)의 저온(cooler) 하부 표면 사이에 온도 구배를 나타내며, 그 결과 지지 플레이트(18)는 그 외부 둘레(perimeter)에서 하방으로 편향된다. 서셉터에 의해 지지되는 기판은 서셉터에 따르는(conform) 경향이 있으며, 이에 따라 또한 편향된다. 그 결과, 확산기 플레이트(16)와 기판(12) 사이의 수직 간격은 확산기 플레이트(16)로부터 거리(34)를 갖는 기판(12)의 중앙 부분 사이에서 변화한다. 큰 편향 정도로부터 야기된 보다 큰 거리(36)는 그 둘레 근처에 위치한다. 수직 간격의 차이(즉, 기판 편향 거리)는 대면적 기판 상에 배치된 증착된 필름의 균일성을 크게 감소시킨다.
추가로, PEPVD 챔버 내의 플라스마 충돌(striking) 이후, 플라스마로부터의 에너지는 또한 기판 및 기판 지지체, 예를 들어 서셉터를 향해 지향되는 열을 생성한다. 따라서 서셉터 상에 배치된 처리 기판에 대해 일시적인 온도 증가 또는 스파이크(예를 들어, 약 30 내지 50℃의 증가 또는 150℃로부터 20% 내지 30%의 온도 증가)의 문제가 존재한다. 이러한 급격한 온도 변화는 처리되는 기판 상에서 일정한 온도를 유지하기 위해 제어될 필요가 있다. 추가로, 처리 이후 및 원격 플라스마 클리닝, RF 보조 냉각 및/또는 챔버 부분 클리닝 및 유지보수 중에 처리 챔버의 서셉터의 냉각이 또한 요구된다. 그러나 대부분의 PECVD 챔버는 서셉터 내에 어떠한 냉각 디자인도 갖지 않거나(즉, 자체적으로 실온으로 천천히 냉각됨) 또는 서셉터 내가 아닌, 기판의 후면을 둘러싸는 냉각 메커니즘을 사용한다. 이러한 종래 기술 디자인은 대면적 기판을 위한 일정한 처리 온도를 유지하는데 어려움을 나타내며, 종종 기판의 넓은 표면에 걸쳐 국부적인 온도 변화를 야기한다. 그 결과, 더 얇은 막 두께의 스팟(spot)으로서 종종 나타나는 필름 두께의 변화가 관측되었으며, 이는 다음 세대의 평판 또는 태양전지 디바이스에 유해하다.
따라서, 기판 지지체의 온도를 원하는 범위로 일정하게 제어하는 개선된 방법 및 장치에 대한 필요성이 있다.
처리 챔버, 기판 지지 조립체 및 처리 챔버 내에서 기판의 온도를 제어하는 방법에 대한 실시예가 제공된다. 본 발명의 일 실시예에서, 대면적 기판을 처리 챔버 내에서 지지하도록 구성된 기판 지지 조립체는 열 전도성 바디, 상기 열 전도성 바디의 표면 상에 위치하여 그 위에 상기 대면적 기판을 지지하도록 구성되는 기판 지지 표면, 상기 열 전도성 바디 내에 매립된 하나 또는 둘 이상의 가열 요소, 및 상기 하나 또는 둘 이상의 가열 요소 위에서 상기 열 전도성 바디 내에 매립되는 하나 또는 둘 이상의 냉각 채널을 포함한다.
다른 실시예에서, 기판 지지 조립체는 하나 또는 둘 이상의 냉각 채널을 포함할 수 있으며, 상기 냉각 채널은 상기 열 전도성 바디 내에 매립되어 하나 또는 둘 이상의 가열 요소의 위치 주위에서 나선형 또는 소용돌이형 구조로 루프를 이룬다(loop). 또 다른 실시예에서, 하나 또는 둘 이상의 냉각 채널은 인-플로우 루프(in-flow loop) 및 아웃-플로우 루프(out-flow loop)를 포함한다. 인-플로우 루프 및/또는 아웃-플로우 루프는 각각 열 전도성 바디 내에서 나선형 구조로 구성될 수 있다. 또 다른 실시예에서, 이웃하는 냉각 채널들은 반대되는 인-플로우 및 아웃-플로우 방향으로 유동하는 냉각 유체를 포함한다.
추가로, 챔버 바디, 가스 분배 플레이트 조립체, 및 대면적 기판을 그 위에 지지하기 위한 기판 지지 조립체를 포함하는 처리 챔버가 제공된다. 기판 지지 조립체는 열 전도성 바디, 열 전도성 바디의 표면 상에 위치되어 그 위에 대면적 유리 기판을 지지하도록 구성된 기판 지지 표면, 상기 열 전도성 바디 내에 매립되는 하나 또는 둘 이상의 가열 요소, 및 상기 열 전도성 바디 내에서 하나 또는 둘 이상의 가열 요소 위에 매립되며 하나 또는 둘 이상의 가열 요소 주위에 나선형 또는 소용돌이형 구조로 위치하는 하나 또는 둘 이상의 냉각 채널을 포함할 수 있다.
또 다른 실시예에서, 처리 챔버 내에서 대면적 기판의 온도를 유지하기 위한 방법은 상기 대면적 기판을 처리 챔버의 기판 지지 조립체의 기판 지지 표면 상에 위치시키는 단계, 상기 하나 또는 둘 이상의 냉각 채널 내에서 일정한 유량으로 기체 냉각 재료를 일정하게 유동시키는 단계, 및 상기 하나 또는 둘 이상의 가열 요소의 가열 전력을 조정함으로써 상기 대면적 기판의 온도를 유지하는 단계를 포함한다.
본 발명의 전술된 특징들이 상세히 이해될 수 있도록, 상기에 간략히 요약된 본 발명은 첨부 도면에 일부가 도시된 실시예를 참조하여 보다 구체적으로 설명될 수 있을 것이다. 그러나 본 발명이 다른 동등하게 유효한 실시예들을 허용할 수 있으므로, 첨부된 도면들은 오직 본 발명의 전형적인 실시예만을 도시하며, 그에 따라 본 발명의 범주를 제한하는 것으로 간주되지 않을 것임을 주지하여야 한다. 이해를 돕기 위해, 가능한 한 동일한 참조 부호들이 도면들에 공통적인 동일한 요소들을 지시하는데 사용되었다.
본 발명은 대면적 기판에 대하여 처리 챔버 내에서 기판의 온도를 제어하는 기판 지지 조립체 및 방법을 제공한다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 예시적인 처리 챔버(100)를 도시한다. 본 발명은, 예시적으로 California, Santa Clara의 Applied Materials, Inc.의 계열사(division)인 AKT로부터 입수가능한 것과 같은 대면적 기판을 처리하기 위한 플라스마 강화 화학 기상 증착 처리 챔버를 참조하여 이하에서 기술된다. 그러나 본 발명은 물리 기상 증착 시스템, 이온 주입 시스템(ion implant system), 식각 시스템, 화학 기상 증착 시스템, 및 처리 챔버 내에서 기판 지지체 상의 기판의 온도를 제어하는 것이 바람직한 임의의 다른 시스템과 같이 다른 시스템 구성들에서 사용될 수 있는 것으로 이해되어야 할 것이다.
처리 챔버(100)는 챔버 바디(102)를 포함하며, 챔버 바디(102)는 처리 용적(140)을 부분적으로 한정하는 바닥부(108) 및 벽체(106)를 갖는다. 처리 용적(140)은 전형적으로 대면적 유리 기판과 같은 기판(112)을 처리 챔버(100) 안팎으로 이동시키는 것을 용이하게 하기 위해 (도시되지 않은) 밸브 및 포트를 통해 접근된다. 벽체(106)는 리드 조립체(110)를 지지하며, 리드 조립체(110)는 처리 챔버(100)로부터 임의의 가스 및 처리 부산물을 배출하기 위한 (도시되지 않으며, 다양한 펌핑 구성요소를 포함하는) 배기 포트에 처리 용적(140)을 결합시키는 펌핑 플레넘(114)을 포함한다. 처리 챔버(100)는 보통 하나 또는 둘 이상의 소스 화합물(source compounds) 및/또는 전구체의 전달을 위한 하나 또는 둘 이상의 공급원(104), 예를 들어 실리콘 함유 화합물 공급원, 산소 함유 화합물 공급원, 수소 가스 공급원, 탄소 함유 화합물 공급원, 등등 및/또는 그 조합에 결합된다.
기판 지지 조립체(138)는 일반적으로 챔버 바디(102)의 바닥부 상에 배치된다. 지지 조립체(138)는 일반적으로 접지되어, 리드 조립체(110)와 기판 지지 조립체(138) 사이에 위치되는 가스 분배 플레이트 조립체(118) (또는 처리 챔버(100)의 리드 조립체(110) 근처 또는 그 안에 위치하는 다른 전극)로 전원(122)에 의해 공급된 RF 전력이, 기판 지지 조립체(138)와 가스 분배 플레이트 조립체(118) 사이의 처리 용적(140) 내에 있는 가스, 소스 화합물 및/또는 전구체를 여기시킬 수 있다. 전원(122)으로부터의 RF 전력은 일반적으로 화학 기상 증착 처리를 구동시키도록 기판(112)의 크기에 상응하게 선택된다. 일 실시예에서, 약 400W 또는 그 초과, 예컨대 약 2,000W 내지 약 4,000W 또는 약 10,000W 내지 약 20,000W의 RF 전력이 처리 용적(140) 내에 전기장을 생성하도록 전원(122)으로 인가될 수 있다. 예를 들어, 약 0.2watts/cm2 또는 그 초과, 예컨대 약 0.2watts/cm2 내지 약 0.8watts/cm2, 또는 약 0.45watts/cm2의 전력 밀도가 본 발명의 저온 기판 증착 방법에 적합하도록(compatible with) 사용될 수 있다. 전원(122) 및 (도시되지 않은) 매칭 네트워크는 처리 용적(140) 내의 전구체 가스로부터 처리 가스의 플라스마를 생성하고 유지한다. 바람직하게는 13.56MHz의 고주파 RF 전력이 사용될 수 있지만, 이는 임계적인 것은 아니며 더 낮은 주파수가 사용될 수도 있다. 게다가, 챔버의 벽체가 세라믹 재료 또는 양극산화된 알루미늄 재료로 커버됨으로써 보호될 수 있다.
일반적으로 기판 지지 조립체(138)는 샤프트(142)에 결합되고 (도시되지 않은) 리프트 시스템에 연결되어 (도시된 바와 같은) 상승된 처리 위치와 하강된 기판 전달 위치 사이에서 기판 지지 조립체(138)를 이동시킨다. 샤프트(142)는 추가로 기판 지지 조립체(138)와 처리 챔버(100)의 다른 구성 요소 사이에 전기 리드 및 열전기쌍 리드를 위한 도관을 제공한다. 벨로우즈(146)가 기판 지지 조립체(138)에 결합되어, 처리 용적(140)과 처리 챔버(100) 외부의 대기 사이에 진공 밀봉부를 제공하고, 기판 지지 조립체(138)의 수직 이동을 용이하게 한다. 기판 지지 조립체(138)의 리프트 시스템은 일반적으로 기판(112)과 가스 분배 플레이트 조립체(118) 사이의 간격이 처리중에 약 400mils 또는 그 초과와 같이 최적화되도록 조정된다. 이 간격을 조정하는 능력은 넓은 기판의 영역에 걸쳐서 요구되는 필름 균일성을 유지하면서, 광범위한 증착 조건에 걸쳐서 처리가 최적화되도록 할 수 있다.
기판 지지 조립체(138)는 전도성 바디(124)를 포함하며, 전도성 바디(124)는 기판 처리중에 처리 용적(140) 내에서 기판(112)을 그 위에 지지하는 기판 지지 표면(134)을 갖는다. 전도성 바디(124)는 열 전도성을 제공하는 금속 또는 금속 합금 재료로 제조될 수 있다. 일 실시예에서, 전도성 바디(124)는 알루미늄 재료로 제조된다. 그러나 다른 적합한 재료가 또한 사용될 수 있다. 기판 지지 조립체(138)는, 기판 처리중에 기판 지지 표면(134) 상에 배치된 기판(112)을 둘러싸는 쉐도우 프레임(148)을 추가로 지지한다.
일반적으로 쉐도우 프레임(148)이 기판(112) 및 기판 지지 조립체(138)의 가장자리에서 증착을 방지하여서, 기판(112)은 지지 조립체(138)에 붙지 않는다. 쉐도우 프레임(148)은, 기판 지지 조립체(138)가 (도시되지 않은) 하부 비-처리 위치에 있는 경우, 챔버 바디(102)의 내부 벽체를 따라 일반적으로 위치된다. 기판 지지 조립체(138)가, 도 2에 도시된 바와 같이, 상부 처리 위치에 있는 경우, 쉐도우 프레임(148) 상의 하나 또는 둘 이상의 정렬 그루브를 하나 또는 둘 이상의 정렬 핀(202)과 매칭시킴으로써, 쉐도우 프레임(148)이 기판 지지 조립체(138)의 전도성 바디(124)에 맞물리고 정렬될 수 있다. 하나 또는 둘 이상의 정렬 핀(202)은, 전도성 바디(124)의 둘레 근처 및 그 위에 배치된 하나 또는 둘 이상의 정렬 핀 홀(204)을 통과하도록 구성된다. 하나 또는 둘 이상의 정렬 핀(202)은 선택적으로 지지 핀 플레이트(234)에 의해 지지될 수 있어서, 기판 로딩 및 언로딩중에 전도성 바디(124)와 함께 이동 가능하다.
온도 제어되는 기판 지지 조립체(138)는 전원(174)에 결합되는 하나 또는 둘 이상의 전극 및/또는 가열 요소(132)를 또한 포함할 수 있으며, 그에 따라 미리 정해진 온도 범위, 예를 들어 약 100℃ 또는 그 초과의 설정점 온도(set point temperature)로 기판 지지 조립체(138) 및 그 위에 위치된 기판(112)을 제어 가능하게 가열한다. 일 실시예에서 하나 또는 둘 이상의 가열 요소(132)는 전도성 바디(124) 내에 매립된다.
도 3a 및 3b는, 본 발명의 하나 또는 둘 이상의 양상에 따라, 전도성 바디(124) 내에 배치된 하나 또는 둘 이상의 가열 요소(132)의 평면도를 도시한다. 예를 들어, 도 3a에 도시된 바와 같이, 가열 요소(132)는 샤프트(142)를 통해 전도성 바디(124)에 진입할 수 있고, 하나 또는 둘 이상의 내부 루프로 전도성 바디(124)의 중앙 영역 주위에서 루프를 이룰 수 있고 그리고 하나 또는 둘 이상의 외부 루프로 전도성 바디(124)의 외부 둘레 주위에서 루프를 이룰 수 있으며, 그리고 샤프트(142)를 통해 배출될 수 있어서, 그에 따라 하나 또는 둘 이상의 가열 요소(132)가 전도성 바디(124)의 치수에 걸쳐서 매립된다.
추가로, 하나 또는 둘 이상의 열전기쌍(도시되지 않음)은 기판 지지 조립체(138) 내에서 사용될 수 있다. 일 실시예에서, 중앙 영역을 위한 하나와 전도성 바디(124)의 외부 둘레를 위한 하나와 같이, 2개의 열전기쌍이 사용된다. 그러나 다른 히터 라인 또는 채널 구성이 또한 사용될 수 있다. 예를 들어, 하나 또는 둘 이상의 가열 요소(132)는 또한 전도성 바디(124)의 배면 상에 위치될 수 있으며, 또는 클램프 플레이트에 의해 전도성 바디(124) 상에 클램핑될 수 있다. 하나 또는 둘 이상의 가열 요소(132)는 약 100℃ 또는 그 초과의 미리 정해진 온도로 저항성으로 가열되거나 또는 다른 가열 수단에 의해 가열될 수 있다.
기판 지지 조립체(138)는 기판(112)을 정렬하고 유지하도록 구성된 추가적인 메커니즘을 포함할 수 있다. 예를 들어 전도성 바디(124)는 당해 전도성 바디를 관통하는 복수의 기판 지지 핀(222)용의 하나 또는 둘 이상의 기판 지지 핀 홀(224)을 포함할 수 있으며, 기판 지지 핀은 전도성 바디(124) 위로 작은 거리에 기판(112)을 지지하도록 구성된다. 처리 챔버(100) 외부에 배치되는 전달 로봇, 또는 다른 전달 메커니즘에 의해, 기판(112)을 배치하거나 제거하는 것을 용이하게 하기 위해서, 기판 지지 핀(222)은 전달 로봇과의 간섭이 없이 기판(112)의 둘레 근처에 위치될 수 있다. 일 실시예에서, 기판 지지 핀(222)은, 세라믹 재료, 양극산화된 산화 알루미늄 재료 등등과 같은 절연 재료로 제조될 수 있어서, 여전히 열 전도성이면서 기판 처리중에 전기 절연을 제공할 수 있다. 기판 지지 핀(222)은 선택적으로 지지 핀 플레이트(234)에 의해 지지될 수 있어서, 기판 로딩 및 언로딩 중에 기판(112)을 리프팅하도록 기판 지지 핀(222)이 기판 지지 조립체(138) 내에서 이동 가능하다. 대안적으로, 기판 지지 핀(222)은 챔버 바닥에 고정될 수 있으며, 전도성 바디(124)는 기판 지지 핀(222)이 통과하도록 수직으로 이동 가능하다.
다른 실시예에서, 기판(112)이 전도성 바디(124)의 기판 지지 표면(134) 상에 배치되는 경우, 가열 요소(132)의 적어도 하나의 외부 루프가 기판(122)의 외부 둘레에 정렬되도록 구성된다. 예를 들어, 전도성 바디(124)의 치수가 기판(112)의 치수보다 큰 경우, 가열 요소(132)의 적어도 하나의 외부 루프의 위치가 전도성 바디(124) 상의 하나 또는 둘 이상의 핀 홀의 위치와, 예를 들어 기판 지지 핀 홀(224) 또는 정렬 핀 홀(204)의 위치와 간섭하지 않으면서, 기판(112)의 둘레를 둘러싸도록 구성될 수 있다.
도 3b에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예는 기판(112)의 외부 가장자리를 둘러싸도록 가열 요소(132)의 적어도 하나의 외부 루프가 위치되는 것을 규정한다. 바람직하게는, 가열 요소(132)의 적어도 하나의 외부 루프는 하나 또는 둘 이상의 기판 지지 핀 홀(224) 주위에 위치되며, 하나 또는 둘 이상의 기판 지지 핀 홀(224)의 위치, 따라서 기판(112)의 가장자리를 지지하기 위한 기판 지지 핀(222)의 위치와 간섭하지 않으면서, 전도성 바디(124)의 중심으로부터 더 멀리 위치된다. 게다가, 본 발명의 다른 실시예는, 기판(112)의 둘레 및 가장자리에 가열을 제공하도록, 가열 요소(132)의 적어도 하나의 외부 루프가 하나 또는 둘 이상의 기판 지지 핀 홀(224)과 전도성 바디(124)의 외부 가장자리 사이에 위치되는 것을 규정한다.
본 발명의 하나 또는 둘 이상의 양상에 따라서, 기판 지지 조립체(138)는 전도성 바디(124) 내에 매립된 하나 또는 둘 이상의 냉각 채널(136)을 더 포함한다. 하나 또는 둘 이상의 냉각 채널(136)은 온도 제어를 유지하도록, 그리고 처리 챔버(100) 내에서 RF 플라스마가 생성되는 경우의 온도 증가 또는 스파이크와 같이, 기판 처리중에 발생할 수 있는 온도 변화를 보상하도록 구성된다. 냉각 채널(136)의 지름은 제한되지 않으며 약 1mm 내지 약 15mm, 예를 들어 약 9mm와 같은 임의의 적합한 지름일 수 있다. 추가로, 냉각 채널(136)은 열 전도성을 제공하는 금속 또는 금속 합금 재료로 제조될 수 있다. 일 실시예에서, 냉각 채널(136)은 스테인리스 스틸 재료로 제조된다. 그러나 다른 적합한 재료 또는 구성이 또한 사용될 수 있다.
냉각 채널(136)은 내부의 기체 재료, 물, 냉각제, 및 다른 적합한 냉각 가스 또는 액체 재료와 같은 냉각 유체를 그 내부에서 유동시키도록 구성된다. 바람직하게는, 기체 재료가 사용된다. 적합한 기체 재료는 청정 건조 공기(clean dry air), 압축 공기, 필터링된 공기, 질소 가스, 수소 가스, 비활성 가스(예를 들어, 아르곤 가스, 헬륨 가스 등), 및 다른 가스들을 포함할 수 있다. 비록 냉각수 사용이 장점을 가지기는 하지만, 기체 재료가 하나 또는 둘 이상의 냉각 채널(136) 내에서 유동하는 것은 냉각수가 내부에서 유동하는 것보다 유익한데, 이는 기체 재료가 처리 기판 및 챔버 구성 요소 상에 증착된 필름의 품질에 영향을 줄 수 있는 수분 누수의 가능성 없이, 보다 넓은 온도 범위에서 냉각 능력을 제공할 수 있기 때문이다. 예를 들어, 약 10℃ 내지 약 25℃의 기체 재료가 하나 또는 둘 이상의 냉각 채널(136)로 유동하도록 사용될 수 있으며, 실온으로부터 약 200℃ 또는 그 초과의 고온까지 온도 냉각 제어를 제공할 수 있는 반면, 냉각수는 일반적으로 약 20℃ 내지 약 100℃에서 작용한다.
게다가, 기판(112)이 가열 요소(132)에 의해 가열되거나 및/또는 챔버 아이들 시간(chamber idle time) 동안 가열되는 경우, 냉각 채널(136) 내에서 유동하는 냉각 유체는 기판 처리중에 냉각 효율을 제어하기 위해 제어된 유량으로 작용될 수 있다. 예를 들어, 지름이 약 9mm의 예시적인 냉각 채널에 대해, 약 25psi 내지 약 100psi, 예컨대 약 50psi의 압력이 기체 냉각 재료를 유동시키도록 사용될 수 있다. 따라서, 가열 요소(132) 및 냉각 채널(136)을 구비하는 본 발명의 기판 지지 조립체(138)를 사용하면, 기판(112)의 온도가 일정하게 유지될 수 있으며, 기판(112)의 전체 넓은 표면적을 가로질러 균일한 온도 분포가 유지된다.
도 4a 내지 4c는, 기판 지지 조립체(138)의 전도성 바디(124) 내에 배치된 가열 요소(132) 및 냉각 채널(136)의 예시적인 구성을 도시한다. 도 4a에 도시된 바와 같이, 냉각 유체는 중심 샤프트로부터 전도성 바디(124)를 향하여 유동 방향(400A)으로 연장된 하나 또는 둘 이상의 인-플로우 냉각 채널을 통해 전도성 바디(124) 내로 유동될 수 있으며, 이때 하나 또는 둘 이상의 인-플로우 냉각 채널은 나선형 구조 또는 소용돌이 형상으로 전도성 바디(124)의 둘레를 향해 안팎으로 연장된다.
다음, 도 4a에 도시된 바와 같이, 냉각 유체는 인-플로우 냉각 채널로부터 유동 방향(400B)을 따라 중심 샤프트를 향하여 연장된 하나 또는 둘 이상의 아웃-플로우 냉각 채널로 유동되며, 이때 하나 또는 둘 이상의 아웃-플로우 냉각 채널은 전도성 바디(124)로부터 나선형 구조로 연장된다. 따라서 전체적으로 냉각 채널(136)은 일 실시예에서 유동 방향(400A, 400B)에 의해 지시되는 바와 같이 하나의 나선형 인-플로우 및 또 다른 하나의 나선형 아웃-플로우인 이중 나선형 구조로 구성될 수 있다. 덧붙여 도 4a에 도시된 바와 같이, 냉각 채널(136)의 이웃하는 루프 또는 채널은 유동 방향(400A, 400B)에 의해 지시되는 바와 같이, 서로 반대 방향으로 냉각 유체를 유동시키도록 구성된다.
도 4b는 본 발명의 다른 예시적인 냉각 채널 및 가열 요소를 도시한다. 냉각 채널(136)은 샤프트(142)를 통해 전도성 바디(124)에 진입할 수 있으며, 하나 또는 둘 이상의 내부 냉각 루프(436A)를 형성하여 가열 요소(132)의 하나 또는 둘 이상의 냉각 루프 주위에서 루프를 이루도록 구성된다. 냉각 채널(136)은 또한 하나 또는 둘 이상의 외부 냉각 루프(436B)를 형성하도록 구성되고, 전도성 바디(124)의 외부 둘레 근처에서 가열 요소(132)의 하나 또는 둘 이상의 외부 루프 주위에서 또한 루프를 이루도록 구성될 수 있다. 다음, 냉각 채널(136)은 샤프트(142)를 통해 나올 수 있다. 일 실시예에서, 냉각 채널(136)의 내부 냉각 루프(436A) 및 외부 냉각 루프(436B)는 나선형, 소용돌이형 구조로 구성된다. 예를 들어, 내부 냉각 루프(436A) 및 외부 냉각 루프(436B)는 전도성 바디(124)의 중앙 부분으로부터 전도성 바디(124)의 둘레를 향해 밖으로 루프를 이루도록 구성되고, 그리고 기판 지지 조립체(138)의 샤프트(142)의 중앙 부분으로 다시 루프를 이루도록 구성된다. 다른 실시예에서, 냉각 채널(136)의 내부 냉각 루프(436A) 및 외부 냉각 루프(436B)는, 전도성 바디(124) 상의 하나 또는 둘 이상의 기판 지지 핀 홀(224)의 위치와 간섭하지 않으면서, 기판 지지 핀(222)이 통과하도록 구성된 하나 또는 둘 이상의 기판 지지 핀 홀(224)로부터 이격되도록 구성된다.
도 4c는 본 발명의 하나 또는 둘 이상의 양상에 따른 다른 예시적인 냉각 채널 구성을 나타낸다. 하나 또는 둘 이상의 냉각 채널은 도 4c의 화살표에 의해 도시되는 바와 같은 유동 방향으로 루프를 이루는 나선형 상호 루프를 이루는(interlooping) "C"자형 형상으로 구성될 수 있다. 따라서, 냉각 채널(136)이 전도성 바디(124)의 치수에 걸쳐서 분포될 수 있다.
도 5는 본 발명의 하나 또는 둘 이상의 양상에 따른 A-A 단면을 가로지르는 단면도를 도시한다. 도 5에서 도시되는 바와 같이, 본 발명의 일 실시예는 냉각 채널(136)이 가열 요소(132) 위에 위치되어 기판 지지 조립체(138)의 전도성 바디(124) 내에서 충분한 온도 제어를 제공하도록 구성되는 것을 규정한다. 가열 요소(132)는 그 내부의 코일(510) 및 일부 추가적인 절연 재료(520)를 포함할 수 있다. 추가로, 용접, 샌드 블래스팅(sand blasting), 고압 본딩, 접착 본딩, 단조 등등과 같은 임의의 공지된 본딩 기술을 사용하여, 하나 또는 둘 이상의 가열 요소(132) 및 하나 또는 둘 이상의 냉각 채널(136)을 위한 루프, 튜빙(tubing), 또는 채널이 제조될 수 있고 기판 지지 조립체(138)의 전도성 바디(124)에 본딩될 수 있다.
일 실시예에서, 냉각 채널(136)의 루프, 튜빙, 및/또는 채널은 가열 요소(132)의 채널 및/또는 루프 주위에 위치되도록 구성되어서, 냉각 채널(136)이 전도성 바디(124)의 치수에 걸쳐서 분포될 수 있다. 예를 들어, 도 5에 도시된 바와 같이 냉각 채널(136)의 적어도 2개 또는 그 초과의 루프가 가열 요소(132)의 하나의 채널 위에 매립된다. 바람직하게는, 가열 요소(132)의 하나의 채널 위의 냉각 채널(136)의 두 개 또는 그 초과의 루프는 반대되는 유동 방향(400A, 400B)들로 유동하는 기체 재료를 그 내부에 포함한다.
따라서 하나 또는 둘 이상의 가열 요소(132) 및 하나 또는 둘 이상의 냉각 채널(136)이 기판 지지 조립체(138) 내에 배치되어, 기판(112)을 400℃ 또는 그 미만, 예컨대 약 100℃ 내지 약 200℃의 균일한 온도로 유지한다. 가열 요소(132)의 가열 효율은 전원(174)에 의해 조정될 수 있고, 냉각 채널(136)의 냉각 효율은 그 안에서 유동하는 기체 재료의 유량에 의해 조정될 수 있으며, 이는 투-웨이 가열-냉각 온도 제어(two-way heating-cooling temperature control)이다.
그 결과, 기판 지지 조립체(138) 및 그 위에 위치되는 기판(112)은 미리 정해진 설정점 온도로 일정하게 제어 가능하게 유지된다. 본 발명의 기판 지지 조립체를 사용하면, 기판 지지 조립체(138)의 전도성 바디(124)의 경우에 설정점 온도에서 약 +/- 5℃ 또는 그 미만의 온도 균일성이 관측될 수 있다. 처리 챔버에 의해 복수의 기판이 처리된 이후에도 약 +/- 2℃ 또는 그 미만의 처리 설정점 온도 반복성이 관측될 수 있다. 일 실시예에서, 기판(112)의 온도는 일정하게 유지되며, 약 +/- 10℃ 온도, 예컨대 약 +/- 5℃의 온도 변화의 정규화된 온도 변화를 갖는다.
추가로, 베이스 지지 플레이트는 전도성 바디(124) 아래에 위치될 수 있어서, 기판 지지 조립체(138) 및 그 위의 기판(112)에 구조적 지지를 제공하여, 이들이 중력 및 고온으로 인해 편향되는 것을 방지하고 전도성 바디(124)와 기판(112) 사이의 비교적 균일하고 반복가능한 접촉을 보장한다. 따라서, 대면적 유리 기판을 진공 척킹하기 위해서 기판의 후면에 임의의 압력, 가스 또는 유체를 가하는 것이 쉽게 유리 파손을 이끌 수 있기 때문에, 본 발명의 기판 지지 조립체(138) 내의 전도성 바디(124)는 정전기적 척의 사용 없이 대면적 기판의 온도를 제어하는 가열 및 냉각 능력을 갖는 단순한 디자인을 제공한다.
다시 도 2와 관련하여, 리드 조립체(110)는 전형적으로 입구 포트(180)를 포함하며, 공급원(104)에 의해 제공되는 처리 가스가 입구 포트(180)를 통해 처리 챔버(100) 안으로 도입된다. 입구 포트(180)는 또한 클리닝 공급원(182)과 결합되어 해리된 불소와 같은 세제(cleaning agent)를 처리 챔버(100) 내로 제공하여, 가스 분배 플레이트 조립체(118)를 포함하는 처리 챔버 하드웨어로부터 증착 부산물 및 필름을 제거한다.
가스 분배 플레이트 조립체(118)는 전형적으로 기판(112)의 프로파일을 실질적으로 따르도록 구성되며, 예를 들어 대면적 기판의 경우에 직사각형이며 웨이퍼의 경우에 원형이다. 가스 분배 플레이트 조립체(118)는 천공된 영역(116)을 포함하며, 이 천공된 영역(116)을 통해 공급원(104)으로부터 공급되는 전구체 및 수소 가스와 같은 다른 가스들이 처리 용적(140)으로 전달된다. 천공된 영역(116)은 가스 분배 플레이트 조립체(118)를 통해 처리 챔버(100)로 통과하는 가스의 균일한 분배를 제공하도록 구성된다. 가스 분배 플레이트 조립체(118)는 전형적으로 행어 플레이트(160)로부터 현수된 확산기 플레이트(158)를 포함한다. 복수의 가스 통로(162)가 확산기 플레이트(158)를 통해 형성되어, 가스 분배 플레이트 조립체(118)를 통하여 및 처리 용적(140) 내로 통과하는 가스의 미리 정해진 분배를 허용한다.
처리 챔버(100)의 다양한 구성 요소를 제어하고, 그러한 구성 요소들과 인터페이스하기(interface with) 위해 제어기(190)가 포함된다. 제어기(190)는 전형적으로 중앙 처리 유닛(CPU; 194), 지원 회로(196), 및 메모리(192)를 포함한다. CPU(194)는 다양한 챔버, 장치 및 챔버 주변장치(peripherals)을 제어하기 위한 공업용 설정에서 사용될 수 있는 임의의 형태의 컴퓨터 프로세서 중 하나일 수 있다. CPU(194)에 결합된 메모리(192), 임의의 소프트웨어 또는 임의의 컴퓨터로 읽을 수 있는 매체는, 메모리 저장을 위한 국부(local) 또는 원격(remote) 방식을 위한, 하나 또는 둘 이상의 용이하게 입수 가능한 메모리 장치, 예를 들면 RAM(random access memory), ROM(read only memory), 하드 디스크, CD, 플로피 디스크 또는 임의의 다른 디지털 저장 장치 형태일 수 있다. 지원 회로(196)는 CPU(194)에 결합되어 종래의 방법으로 CPU(194)를 지원한다. 이러한 회로는 캐쉬(cache), 전원, 클록 회로, 입력/출력 전기 회로망(circuitry), 서브시스템 등을 포함한다.
일 실시예에서, 본 발명의 처리 챔버(100)의 기판 지지 조립체(138)는 직사각형 기판을 처리하도록 구성된다. 평판 디스플레이용 직사각형 기판의 표면적은 전형적으로 넓으며, 예를 들어 약 300mm × 약 400mm 또는 이보다 넓은 직사각형, 예를 들어 약 370mm × 약 470mm 또는 이보다 넓은 직사각형이다. 챔버 바디(102), 전도성 바디(124) 및 처리 챔버(100)의 관련 구성요소의 치수는 제한되지 않고, 일반적으로 처리 챔버(100) 내에서 처리될 기판(112)의 치수 및 크기보다 비례적으로 넓다. 예를 들어, 약 370mm 내지 약 2160mm의 너비 및 약 470mm 내지 약 2460mm의 길이를 갖는 대면적 정사각형 기판을 처리하는 경우, 전도성 바디는 약 430mm 내지 약 2300mm의 너비 및 약 520mm 내지 약 2600mm의 길이를 포함할 수 있는 반면, 챔버 바디(102)는 약 570mm 내지 약 2360mm의 너비 및 약 570mm 내지 약 2660mm의 길이를 포함할 수 있다.
평판 디스플레이 적용예를 위해, 기판(112)이 예를 들어 유리 또는 투명한 플라스틱과 같은 가시 스펙트럼에서 본질적으로 광학적으로 투명한 재료를 포함할 수 있다. 예를 들어, 박막 트랜지스터 적용예에 대해서, 기판(112)은 고도의 광학적 투명성을 갖는 대면적 유리 기판일 수 있다. 그러나 본 발명은 임의의 타입 및 크기의 기판 처리에 동등하게 적용 가능하다. 본 발명의 기판은, 평판 디스플레이 제조에 있어서 원형, 정사각형, 직사각형, 또는 다각형일 수 있다. 추가로 본 발명은, 평판 디스플레이(FPD), 플렉서블 디스플레이(flexible display), 유기 LED(OLED; organic light emitting diode) 디스플레이, 플렉서블 유기 LED(FOLED; flexible organic light emitting diode) 디스플레이, 폴리머 LED(PLED; polymer light emitting diode) 디스플레이, 액정 디스플레이(LCD), 유기 박막 트렌지스터(organic thin film transistor), 액티브 매트릭스(active matrix), 패시브 매트릭스(passive matrix), 최상부 에미션 디바이스(top emission device), 바닥 에미션 디바이스(bottom emission device), 태양전지(solar cell), 태양전지 판(solar panel) 등과 같은 임의의 디바이스를 제조하기 위한 기판에 적용되며, 실리콘 웨이퍼, 유리 기판, 금속 기판, 플라스틱 필름(예를 들어, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET; polyethylene terephthalate), 폴리에틸렌 나프탈레이트(PEN; polyethylene naphthalate) 등), 플라스틱 에폭시 필름 등 중의 어느 하나 상에 있을 수 있다. 본 발명은 기판 처리중에 온도 냉각 제어가 요구되는 플렉서블 디스플레이 장치를 제조하는데 사용되는 해당 기술과 같이, 특히 저온의 PECVD 처리에 적합하다.
도 6은 처리 챔버 내에서 기판의 온도를 제어하기 위한 일 예시적인 방법(600)의 흐름도이다. 작동시, 기판은 단계(610)에서 처리 챔버 내부의 기판 지지 조립체의 기판 지지 표면 상에 위치된다. 기판 처리 이전 및/또는 기판 처리중에, 기판 지지 조립체의 전도성 바디의 최상부 상의 기판 지지 표면의 온도는 약 100℃ 내지 약 200℃와 같은 설정점 온도로 유지된다. 단계(620)에서, 냉각 가스 또는 공기는 일정한 유량으로 기판 지지 조립체의 전도성 바디 내에 매립된 하나 또는 둘 이상의 냉각 채널 내로 유동한다.
일 실시예에서, 냉각 가스는 챔버 아이들 시간, 비-처리 시간, 또는 챔버 클리닝/유지보수 시간에도 냉각 채널 내로 유동할 수 있다. 그 결과, 본 발명의 하나 또는 둘 이상의 냉각 채널이 항상 구동된다(active). 다른 실시예에서, 챔버 아이들 시간에 사용되는 설정점 온도는 기판 처리 중에 설정될 처리 온도와 동일한 온도이다.
단계(630)에서, 기판 지지 조립체의 전도성 바디 내에 매립된 하나 또는 둘 이상의 가열 요소의 가열 효율을 조정함으로써 기판 처리중에 기판의 온도가 일정하게 유지된다. 예를 들어, 가열 요소의 가열 효율은 가열 요소에 연결된 전원의 전력을 조정함으로써 조정될 수 있다. 일 실시예에서, 기판의 표면 상의 임의의 온도 스파이크 또는 변화를 방지하기 위해, 플라스마가 유도되는지 또는 플라스마의 에너지로부터 생성된 임의의 추가적인 열이 기판으로 지향되는지 여부와 무관하게, 가열 요소를 위한 전원의 전력을 미세-튜닝함으로써, 기판의 온도가 기판의 전체 표면에 걸쳐서 약 100℃ 내지 약 200℃의 일정한 처리 온도로 유지될 수 있다. 그 결과, 가열 및 냉각 효율 모두를 조정하기 위한 둘 또는 그 초과의 보다 복잡한 제어 루프에 대비하여, 가열 효율을 조정하기 위한 제어기(190) 내의 소프트웨어 디자인을 위해 하나의 제어 루프가 필요할 수 있다. 따라서, 본 발명의 방법(600)은, 기판 지지 조립체를 위한 가열 효율을 제어함으로써 단순하고 신뢰도 있는 온도 제어 메커니즘을 제공한다. 그러나 본 발명의 기판 지지 조립체(138)의 가열 및/또는 냉각 효율이 조정될 수 있다.
작동시, 기판 지지 조립체의 하나 또는 둘 이상의 가열 요소는 약 150℃의 설정점 온도로 설정될 수 있으며, 그리고 약 16℃의 온도를 갖는 청정 건조 공기 또는 압축 공기의 기체 냉각 재료가 일정한 유량으로 냉각 채널로 유동할 수 있어서, 기판 지지 조립체의 기판 지지 표면의 온도를 유지한다. 플라스마 또는 추가적인 열 공급원이 기판 지지 표면의 최상부에 인접하여 처리 챔버 내에 존재하는 경우, 약 50psi의 압력을 사용하는 냉각 재료의 일정한 유동이 기판 지지 표면의 온도를 약 +/-2℃의 표면 온도 균일성으로 약 150℃에서 일정하게 유지하도록 테스팅된다. 약 300℃에서도 추가적인 열 공급원의 존재가 기판 지지 표면의 온도에 영향을 주지 않을 것임이 테스팅되며, 그에 따라 기판 지지 표면은 본 발명의 냉각 채널 내에 약 16℃의 입력 온도를 갖는 냉각 유체를 유동시킴으로써 약 150℃에서 일정하게 유지되도록 테스팅되었다. 냉각 가스는 냉각 이후 그리고 기판 지지 조립체로부터 유출된 이후 약 120℃의 출력 온도에 있도록 테스팅된다. 따라서 본 발명의 냉각 채널 내에서 유동하는 냉각 가스는 매우 효율적인 냉각 효과를 나타내며, 이는 냉각 가스의 출력 온도와 입력 온도 사이의 100℃ 초과의 차이가 반영된 것이다(reflected).
본 발명의 개념을 구체화하는 몇몇 바람직한 실시예가 상세히 도시되고 기재되었지만, 당업자는 이들 개념을 또한 구체화하는 많은 다른 변화된 실시예를 용이하게 안출할 수 있다. 전술한 바는 본 발명의 실시예들에 관한 것이지만, 본 발명의 다른 실시예 및 추가의 실시예가 본 발명의 기본 범위를 벗어나지 않고 안출될 수 있으며, 그 범위는 이하의 청구 범위에 의해 결정된다.

Claims (24)

  1. 처리 챔버 내에서 대면적 기판을 지지하도록 구성된 기판 지지 조립체로서,
    하나 또는 둘 이상의 기판 지지 핀 홀을 갖는 단일(unitary)의 열 전도성 바디 - 상기 전도성 바디는 금속 또는 금속 합금을 포함함 - ;
    상기 열 전도성 바디의 표면 상에 위치하여, 그 위에 상기 대면적 기판을 지지하도록 구성된, 기판 지지 표면;
    상기 열 전도성 바디 내에 매립된 하나 또는 둘 이상의 가열 요소; 및
    상기 하나 또는 둘 이상의 가열 요소 근처에서 상기 열 전도성 바디 내에 매립된 냉각 채널;을 포함하고,
    상기 냉각 채널은 상기 하나 또는 둘 이상의 기판 지지 핀 홀로부터 이격된 나선형 구조의 내부 냉각 루프들 및 외부 냉각 루프들을 형성하며, 그리고 상기 내부 냉각 루프들 및 외부 냉각 루프들 중 이웃하는 루프들이 반대 유동 방향으로 냉각 유체를 유동시키도록 구성되는,
    기판 지지 조립체.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 냉각 채널은 인-플로우 루프들(in-flow loop) 및 아웃-플로우 루프들(out-flow loop)을 포함하는,
    기판 지지 조립체.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 냉각 채널은, 상기 하나 또는 둘 이상의 가열 요소의 위치 주위에서 루프를 이루는,
    기판 지지 조립체.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 냉각 채널은, 상기 채널 내에서 10℃ 내지 25℃의 온도로 유동하는 기체 재료를 둘러싸는,
    기판 지지 조립체.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 기체 재료는, 청정 건조 공기(clean dry air), 압축 공기(compressed air) 및 이들의 조합으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는,
    기판 지지 조립체.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 기체 재료는 일정한 유량으로 상기 냉각 채널 내에서 유동하는,
    기판 지지 조립체.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 냉각 채널은 스테인리스 스틸 재료를 포함하는,
    기판 지지 조립체.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 기판 지지 표면의 온도는 100℃ 내지 200℃에서 유지되는,
    기판 지지 조립체.
  14. 제 1 항에 있어서,
    상기 기판 지지 표면의 치수는 상기 대면적 기판의 치수보다 큰,
    기판 지지 조립체.
  15. 제 1 항에 있어서,
    상기 열 전도성 바디는 알루미늄 재료를 포함하는,
    기판 지지 조립체.
  16. 삭제
  17. 제 1 항에 있어서,
    상기 기판 지지 표면은, 형상이 직사각형으로 구성되고 370mm × 470mm 또는 그 초과의 치수를 갖는 대면적 기판을 지지하도록 구성되는,
    기판 지지 조립체.
  18. 처리 챔버 내에서 대면적 유리 기판을 지지하도록 구성된 기판 지지 조립체로서,
    금속 또는 금속 합금을 포함하는 단일의 열 전도성 바디;
    상기 열 전도성 바디의 표면 상에 위치하여, 그 위에 상기 대면적 유리 기판을 지지하도록 구성된, 기판 지지 표면;
    상기 열 전도성 바디 내에 매립된 하나 또는 둘 이상의 가열 요소; 및
    상기 하나 또는 둘 이상의 가열 요소 주위에서 상기 열 전도성 바디 내에 매립되고, 상기 열 전도성 바디의 중심 부분으로부터 상기 열 전도성 바디의 둘레를 향해 루프를 이루고, 그리고 상기 열 전도성 바디의 중심 부분으로 다시 루프를 이루는 냉각 채널을 포함하고,
    상기 냉각 채널의 이웃하는 채널이 반대 유동 방향으로 냉각 유체를 유동시키도록 구성되는
    기판 지지 조립체.
  19. 삭제
  20. 제 18 항에 있어서,
    상기 냉각 채널은 상기 냉각 채널 내에서 10℃ 내지 25℃의 온도로 유동하는 기체 재료를 둘러싸며, 상기 기체 재료는 청정 건조 공기(clean dry air), 압축 공기(compressed air) 및 이들의 조합으로 이루어진 그룹으로부터 선택되며 일정한 유량으로 상기 냉각 채널 내에서 유동하는,
    기판 지지 조립체.
  21. 제 18 항에 있어서,
    상기 기판 지지 조립체는, 평판 디스플레이(FPD), 플렉서블 디스플레이(flexible display), 유기 LED(OLED; organic light emitting diode) 디스플레이, 플렉서블 유기 LED(FOLED; flexible organic light emitting diode) 디스플레이, 폴리머 LED(PLED; polymer light emitting diode) 디스플레이, 액정 디스플레이(LCD), 유기 박막 트랜지스터(organic thin film transistor), 액티브 매트릭스(active matrix), 패시브 매트릭스(passive matrix), 최상부 에미션 디바이스(top emission device), 바닥 에미션 디바이스(bottom emission device), 태양전지(solar cell), 태양전지 판(solar panel) 및 이들의 조합으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 디바이스를 제조하기 위한 하나 또는 둘 이상의 대면적 직사각형 기판을 지지하도록 구성되는,
    기판 지지 조립체.
  22. 처리 챔버 내에서 대면적 기판의 온도를 유지하기 위한 방법으로서,
    상기 처리 챔버의 기판 지지 조립체의 기판 지지 표면 상에 상기 대면적 기판을 위치시키는 단계로서, 상기 기판 지지 조립체가,
    금속 또는 금속 합금을 포함하는 단일의 열 전도성 바디;
    상기 열 전도성 바디의 표면 상에 위치하여, 그 위에 상기 대면적 기판을 지지하도록 구성된, 기판 지지 표면;
    상기 열 전도성 바디 내에 매립된 하나 또는 둘 이상의 가열 요소; 및
    상기 하나 또는 둘 이상의 가열 요소 주위에 위치되고 상기 열 전도성 바디 내에 매립된 냉각 채널로서, 나선형 구조의 내부 냉각 루프들 및 외부 냉각 루프들을 형성하고 상기 내부 냉각 루프들 및 외부 냉각 루프들 중 이웃하는 루프들이 반대 유동 방향으로 냉각 유체를 유동시키도록 구성된 냉각 채널;을 포함하는,
    상기 처리 챔버의 기판 지지 조립체의 기판 지지 표면 상에 상기 대면적 기판을 위치시키는 단계;
    상기 냉각 채널 내에서 기체 냉각 재료를 유동시키는 단계; 및
    상기 하나 또는 둘 이상의 가열 요소의 가열 전력을 설정점 온도로 조정함으로써 설정점 온도에서 +/-5℃ 또는 그 미만의 온도 균일성으로 상기 대면적 기판의 온도를 유지하는 단계를 포함하는,
    처리 챔버 내에서 대면적 기판의 온도를 유지하기 위한 방법.
  23. 제 22 항에 있어서,
    상기 하나 또는 둘 이상의 가열 요소의 가열 전력을 100℃ 내지 200℃인 설정점 온도로 조정함으로써 상기 설정점 온도에서 +/-5℃ 또는 그 미만의 온도 균일성으로 상기 대면적 기판의 온도가 일정하게 유지되는,
    처리 챔버 내에서 대면적 기판의 온도를 유지하기 위한 방법.
  24. 제 22 항에 있어서,
    상기 냉각 채널은 그 내부에서 10℃ 내지 25℃의 온도로 유동하는 기체 재료를 포함하는,
    처리 챔버 내에서 대면적 기판의 온도를 유지하기 위한 방법.
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