KR101445742B1 - 기판 지지 유닛 - Google Patents

기판 지지 유닛 Download PDF

Info

Publication number
KR101445742B1
KR101445742B1 KR1020140043567A KR20140043567A KR101445742B1 KR 101445742 B1 KR101445742 B1 KR 101445742B1 KR 1020140043567 A KR1020140043567 A KR 1020140043567A KR 20140043567 A KR20140043567 A KR 20140043567A KR 101445742 B1 KR101445742 B1 KR 101445742B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
substrate
susceptor
frame
area
edge
Prior art date
Application number
KR1020140043567A
Other languages
English (en)
Inventor
박진웅
Original Assignee
(주)티티에스
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 (주)티티에스 filed Critical (주)티티에스
Priority to KR1020140043567A priority Critical patent/KR101445742B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101445742B1 publication Critical patent/KR101445742B1/ko

Links

Images

Classifications

    • 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
    • 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
    • H01L21/68721—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 edge clamping, e.g. clamping ring
    • 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
    • H01L21/68735—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 edge profile or support profile

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Chemical Vapour Deposition (AREA)

Abstract

본 발명에 따른 기판 지지 유닛은 기판의 배면(背面)의 중심 영역을 지지하도록 설치된 서셉터 및 서셉터의 둘레에 설치되어, 일면에 상기 기판 배면의 가장자리 영역을 지지하며, 상기 기판 배면의 가장자리가 지지되는 일면으로부터 기판 외측 방향으로 마련되고, 상기 기판 배면의 가장자리가 지지되는 일면에 비해 표면 높이가 높은 단턱부를 가지는 프레임을 포함한다.
따라서, 본 발명의 실시형태들에 의하면, 프레임이 기판 배면의 가장자리를 지지함으로써, 기판 전면을 차폐 또는 가리지 않고, 모두 노출시킬 수 있기 때문에, 기판 전면 전체에 박막을 형성할 수 있다. 따라서, 종래와 같이 기판 전면 가장자리 영역이 버리는 영역(Dead zone)이 되지 않고, 기판 전면 전체에 박막을 형성할 수 있어, 기판 전면 전체를 활용할 수 있다. 이로 인해, 기판 전면 전체에 디스플레이 셀(Display cell)을 형성할 수 있어, 대면적의 평판표시디스플레이를 제조하는데 있어, 종래에 비해 공정 수율 및 효율을 향상시킬 수 있다.

Description

기판 지지 유닛{Substrate holder unit}
본 발명은 기판 지지 유닛에 관한 것으로, 보다 상세하게는 기판 전면(前面) 전체에 기판 처리 공정을 실시할 수 있으면서, 기판이 서셉터로부터 이탈하는 것을 방지할 수 있는 기판 지지 유닛에 관한 것이다.
액정디스플레이(LCD; Liquid Crystal Display) 및 유기발광다이오드(OLED: Organic Light Emitting Diode) 등과 같은 평판표시디스플레이 장치를 제조하는 공정에서는 유리(glass)와 같은 기판 상에 소정 물질을 증착하여 박막을 형성하는 박막 증착 공정, 박막의 선택된 일부를 노출시키는 포토리소그라피 공정, 상기 노출된 부분을 목적하는 형상으로 제거하여 패터닝하는 식각 공정 등이 수차례 반복하여 수행된다.
이 중, 박막증착공정은 기판 표면에 원료를 충돌 및 흡착시켜 물리적인 방법으로 박막을 형성하는 스퍼터링(sputtering) 방법과, 기판 상부에 화학 반응을 유도하여 반응 결과물인 박막 입자를 기판 표면에 낙하 및 흡착시키는 화학기상증착(chemical vapor Deposition; CVD) 등이 있다. 여기서 화학기상증착(CVD) 방법 중, 대표적인 예로서 플라즈마의 높은 에너지를 이용하는 플라즈마 화학기상증착(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition : PECVD)가 있다.
일반적인 플라즈마 화학기상증착 장치는 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이, 내부 공간을 가지는 챔버(10), 챔버(10) 내에 설치되어 공정을 진행할 기판(S)을 상부에 안치 또는 지지하는 서셉터(21), 서셉터(21)와 대향 설치되어 공정을 진행할 소정의 원료를 기판으로 제공하는 샤워헤드(30), 서셉터(21)를 회전 또는 승하강 시키는 제 1 구동부(40), 샤워헤드(30)를 회전 또는 승하강시키는 제 2 구동부(50), 플라즈마를 형성하기 위해 서셉터(21)에 전원을 인가하는 제 1 전원 공급부(60) 및 샤워헤드(30)에 전원을 인가하는 제 2 전원 공급부(70)를 포함한다. 그리고, 서셉터(21)의 내부에는 상기 서셉터(21)를 가열하기 위한 발열체 예컨대, 열선이 마련된다.
이러한 플라즈마 화학기상증착 장치에서 박막을 증착하기 위해서는 서셉터(21) 상에 기판(S)을 안착시키고, 서셉터(21)에 마련된 발열체를 동작시켜 상기 기판을 공정 온도로 가열한다. 그리고 샤워헤드(30) 및 서셉터(21) 각각에 전원을 인가하면, 샤워헤드(30)와 서셉터(21) 사이에서 플라즈마가 발생되어 기판(S) 상에 박막이 형성된다.
한편, 서셉터(21)에 안착된 기판(S)을 가열하면, 기판(S)의 온도 상승에 의한 열팽창에 따라 기판(S) 가장자리가 휘어지는 변형이 일어나, 상기 기판(S) 배면(背面) 가장자리가 서셉터(21)로부터 분리되는 문제가 발생된다. 이러한 문제를 해결하기 위하여, 한국등록특허 1,101,710에도 개시된 바와 같이, 서셉터(21)의 기판 지지면 둘레에 중공형의 쉐도우 프레임(22)을 설치하여, 기판(S) 전면(前面)의 가장자리를 눌러, 기판(S) 가열시에 상기 기판(S)이 상측으로 휘어지는 문제를 방지하였다(도 8 내지 10 참조).
그런데, 쉐도우 프레임(22)이 기판(S) 전면의 가장자리를 눌러주도록 설치됨에 다라, 기판(S) 전면의 가장자리에는 박막이 증착되지 않는다. 따라서, 평판표시디스플레이 장치의 제조에 있어서, 기판(S) 전면의 가장자리 영역에는 디스플레이 셀(Display cell)을 형성할 수 없어, 그 만큼의 버리는 영역(Dead zone) 또는 낭비되는 영역이 발생되게 되며, 이는 숨어있는 1인치를 키워 대면적화되고 있는 평판표시디스플레이 장치 제조의 목적 달성, 공정 수율 및 효율을 떨어뜨리는 요인이 되고 있다.
또한, 최근에는 열변형에 의해 기판이 상측으로 휘는 문제를 증착 공정 레서피(recipe)를 변경함으로써 해결하고 있어, 쉐도우 프레임(22)이 기판이 휘는 것을 방지하는 역할을 실질적으로 상실한 상태이다. 그러나, 플라즈마 화학기상증착 장치에서 쉐도우 프레임(22)을 제거하지 못하는 이유는 상기 챔버 내에 쉐도우 프레임(22)을 설치한 상태에서 공정 레서피(recipe)를 설정하여 증착 공정을 수행하고 있기 때문에, 쉐도우 프레임(22)을 제거할 경우 플라즈마 및 증착 원료의 흐름(flow), 챔버 내 분압 및 플라즈마 밀도가 달라지고, 이는 박막 두께 균일성을 저해하기 때문이다. 여기서 플라즈마 및 증착 원료의 흐름(flow), 챔버 내 분압 및 플라즈마 밀도의 변경의 직접적인 요인은 챔버의 내벽과 쉐도우 프레임(22) 사이의 갭(gap)에 의한 것이며, 쉐도우 프레임(22)이 제거될 경우, 그 갭이 달라진다.
그리고, 애노드 전극의 역할을 하는 샤워헤드와 캐소드 전극의 역할을 하는 서셉터는 상호 노출될 경우 아킹(arcing)이 발생될 수 있기 때문에 전기적으로 분리(isolation)시키기 위해 쉐도우 프레임(22)을 설치한다. 이를 위해 쉐도우 프레임(22)은 절연체로 이루어지거나, 알루미늄과 같은 본체에 절연을 위하여 표면이 양극 산화된 구조일 수 있다.
이에, 챔버(10) 내에 쉐도우 프레임(22)의 설치를 유지하여, 챔버(10)의 내벽과 쉐도우 프레임(22) 간의 갭을 유지하여 기존 공정 레서피를 이용하면서도, 기판(S) 전면의 가장자리에도 박막이 증착될 수 있도록 할 필요가 있다.
또한, 종래의 플라즈마 화학기상증착 장치에서 쉐도우 프레임(22)은 챔버(10)의 내벽에 고정 설치되며, 서셉터(21)의 상측에 위치한다. 이에, 도 8에 도시된 바와 같이 먼저 서셉터(21) 상에 기판을 안착시킨 후에, 도 9에 도시된 바와 같이 제 1 구동부(40)를 이용하여 서셉터(21)를 상승시켜, 쉐도우 프레임(21)이 기판(S) 전면 가장자리를 눌러주도록 한다. 이에 서셉터(21)를 이용한 기판(S) 가열 시에 기판(S) 가장자리가 변형 것을 방지할 수 있다. 그러나, 서셉터(21)를 상승시켜 기판(S)이 쉐도우 프레임(22)과 접하도록 하는 과정에서, 쉐도우 프레임(22)과 기판 전면(前面) 사이의 마찰력에 의해 파티클(particle)이 발생되고, 이는 박막 증착시 오염으로 작용한다.
한국등록특허 1,101,710
본 발명은 기판 전면 전체를 노출시키면서, 기판이 서셉터로부터 이탈하는 것을 방지할 수 있는 기판 지지 유닛을 제공한다.
또한, 본 발명은 서셉터의 승하강에 따른 파티클 발생을 감소시킬 수 있는 기판 지지 유닛을 제공한다.
또한, 본 발명은 기판 처리 원료가 기판 외측으로 향하는 것을 방지할 수 있는 기판 지지 유닛을 제공한다.
본 발명에 다른 기판 지지 유닛은 기판의 배면(背面)의 중심 영역을 지지하도록 설치된 서셉터; 및 상기 서셉터의 둘레에 설치되어, 일면에 상기 기판 배면의 가장자리 영역을 지지하며, 상기 기판 배면의 가장자리가 지지되는 일면으로부터 기판 외측 방향으로 마련되고, 상기 기판 배면의 가장자리가 지지되는 일면에 비해 표면 높이가 높은 단턱부를 가지는 프레임;을 포함한다.
상기 프레임은 중앙부가 개구된 중공형의 형상이며, 상기 서셉터에 고정 설치된다.
상기 프레임의 단턱부는 상기 기판 배면의 가장자리가 지지되는 바닥면, 상기 바닥면의 상측에 위치하며, 상기 바닥면으로부터 상기 기판의 외측 방향으로 연장된 상부면 및 상기 바닥면과 상부면을 연결하는 단턱면을 포함하고, 상기 단턱부의 상부면의 높이는 상기 프레임 및 서셉터에 안착된 상기 기판 전면(前面)의 높이에 비해 높다.
상기 단턱면은 상기 바닥면으로부터 상기 서셉터의 외측 방향으로 상향 경사지도록 마련된다.
상기 프레임의 일면과 단턱부의 경사면이 이루는 각은 90°초과, 180°미만이다.
상기 단턱면은 상기 바닥면과 직각을 이루도록 마련된다.
상기 프레임의 바닥면의 면적과 개구부의 면적을 합한 면적이 기판의 면적에 비해 크거나 같다.
상기 프레임의 바닥면의 면적과 개구부의 면적을 합한 면적은 기판의 면적의 1.2배 이하이다.
상기 서셉터 및 프레임은 평면이 사각형인 형상이다.
상기 단턱부의 단턱면 중, 상기 기판의 코너가 지지되는 영역의 단턱면은 상기 서셉터의 외측 방향으로 오목한 만곡(彎曲) 형상이다.
본 발명의 실시형태들에 의하면, 프레임이 기판 배면의 가장자리를 지지함으로써, 기판 전면을 차폐 또는 가리지 않고, 모두 노출시킬 수 있기 때문에, 기판 전면 전체에 박막을 형성할 수 있다. 따라서, 종래와 같이 기판 전면 가장자리 영역이 버리는 영역(Dead zone)이 되지 않고, 기판 전면 전체에 박막을 형성할 수 있어, 기판 전면 전체를 활용할 수 있다. 이로 인해, 기판 전면 전체에 디스플레이 셀(Display cell)을 형성할 수 있어, 대면적의 평판표시디스플레이를 제조하는데 있어, 종래에 비해 공정 수율 및 효율을 향상시킬 수 있다.
그리고, 증착 공정 중에 기판 지지 유닛 또는 기판에 외력이 가해지거나, 다른 요인들에 의해 기판에 유동이 발생하더라도, 프레임의 단턱부에 의해 기판이 서셉터 외측으로 이동하는 것이 차단되며, 이에 서셉터로부터 기판이 이탈되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 프레임의 단턱부는 서셉터 또는 기판 외측으로 향하는 플라즈마 또는 증착 원료가 기판을 향하여 이동하도록 그 흐름을 유도할 수 있다. 즉, 기판 또는 서셉터의 외측 방향으로 확산 이동하는 플라즈마 및 증착 원료는 프레임의 단턱면에 의해 외측 방향으로의 이동이 차폐되며, 단턱면과의 접촉 또는 충돌로 인해 다시 기판을 향해 이동한다. 따라서, 기판 전면 영역에 플라즈마 및 증착 원료의 밀도를 향상시킬 수 있어, 공정 효율을 향상시키는 효과가 있다.
그리고, 본 발명에서는 프레임을 제거하지 않고, 종래와 같이 챔버 내에 그대로 설치하고 있기 때문에, 챔버와 프레임 간의 갭(gap)이 변하지 않으며, 이에 따라 공정 레서피(recipe)를 변경하지 않고 그대로 사용할 수 있다. 또한, 프레임에 의해 샤워헤드와 서셉터 간의 전기적으로 분리(isolation)되기 때문에, 아킹 발생을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 프레임이 서셉터 상에 고정 설치되는 기판 지지 유닛 상부에 기판이 안착됨에 따라, 종래와 같이 프레임과 기판 전면(前面) 사이 간의 마찰에 의한 파티클이 발생되지 않는다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 기판 처리 장치를 도시한 단면도
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 기판 지지 유닛을 도시한 입체 사시도
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 프레임의 일부를 확대 도시한 입체 사시도
도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 프레임 및 서셉터를 일부를 확대 도시한 단면도
도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 프레임 및 서셉터를 일부를 확대 도시한 단면도
도 6은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 프레임의 상에 기판인 안치된 모습을 상측에서 바라본 상면도이다.
도 7은 본 발명의 실시예들에 따른 변형예들을 도시한 단면도이다.
도 8 및 9는 종래의 기판 처리 장치를 도시한 단면도
도 10은 종래의 서셉터 및 쉐도우 프레임을 도시한 단면도
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 기판 처리 장치를 도시한 단면도이다. 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 기판 지지 유닛을 도시한 입체 사시도이다. 도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 프레임의 일부를 확대 도시한 입체 사시도이다. 도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 프레임 및 서셉터를 일부를 확대 도시한 단면도이다. 도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 프레임 및 서셉터를 일부를 확대 도시한 단면도이다. 도 6은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 프레임의 상에 기판인 안치된 모습을 상측에서 바라본 상면도이다. 여기서 도 6은 프레임 및 기판의 면적을 설명하기 위해, 극단적으로 확대 도시하였다. 도 7은 본 발명의 실시예들에 따른 변형예들을 도시한 단면도이다.
본 발명의 실시예에 따른 기판 처리 장치는 액정디스플레이(LCD; Liquid Crystal Display) 및 유기발광다이오드(OLED: Organic Light Emitting Diode) 등을 제조하기 위한 화학기상증착(CVD) 장치, 보다 구체적으로는 플라즈마 화학기상증착(PE-CVD) 장치일 수 있다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 기판 처리 장치는 기판(S)을 처리할 수 있는 내부 공간을 가지는 챔버(100), 챔버(100) 내에 설치되어 공정을 진행할 기판(S)을 상부에 안치 또는 지지하는 기판 지지 유닛(200), 기판 지지 유닛(200)과 대향 설치되어 공정을 진행할 소정의 원료를 기판(S)으로 제공 또는 분사하는 샤워헤드(300), 플라즈마를 형성하기 위해 기판 지지 유닛(200)에 전원을 인가하는 제 1 전원 공급부(600) 및 샤워헤드(300)에 전원을 인가하는 제 2 전원 공급부(700), 기판 지지 유닛(200)을 승하강 회전시키는 제 1 구동부(400), 샤워헤드(300)를 승하강 및 회전시키는 제 2 구동부(500)를 포함한다. 기판 지지 유닛(200)은 기판(S)의 배면을 지지하도록 설치된 서셉터(210)와, 서셉터(210)의 둘레에 설치되어, 일면에 기판(S) 배면의 가장자리가 지지되며, 기판(S) 배면의 가장자리가 지지되는 일면으로부터 기판(S) 외측 방향으로 마련된 단턱부(221)를 가지는 프레임(220)을 포함한다.
여기서, 기판(S)은 평면의 형상이 사각형의 형상이며, 유리(glass)일 수 있다. 그리고 이하에서 설명하는 기판(S)의 전면(前面)은 기판 처리 공정 예컨대, 증착 또는 식각과 같은 공정이 수행되는 면이고, 배면(背面)은 증착 또는 식각과 같은 공정이 수행되지 않는 면 즉, 전면(前面)의 반대면이다.
챔버(100)는 내부공간을 갖는 통 형상으로 제작된다. 이러한 챔버(100)는 도시되지는 않았지만, 챔버 몸체와 챔버 리드로 분리되도록 제작될 수 있다. 이를 통해, 챔버(100)와 챔버(100) 내부에 설치된 장치들을 유지 보수할 수 있다. 물론 이에 한정되지 않고 챔버(100)의 형상은 다양하게 변경될 수 있다. 그리고 도시되지는 않았지만, 챔버(100) 일측에는 기판(s)이 출입하는 출입구가 마련되고, 상기 출입구를 개폐하기 위한 별도의 개폐 수단 예를 들어, 게이트 밸브, 슬랏 밸브가 마련된다.
샤워헤드(300)는 기판 지지 유닛(200)에 안착된 기판(S)에 기판 처리 원료 예컨대, 증착 원료를 분사하는 수단으로서, 기판 지지 유닛(200) 상측에 대향 설치된다. 실시예에 따른 샤워헤드(300)는 기판 지지 유닛(200)을 향해 원료를 분사할 수 있도록 복수의 개구를 가지는 형상일 수 있다. 이러한 샤워헤드(300)에는 공정 시 필요에 따라 샤워헤드(300)를 회전 또는 승하강시킬 수 있도록 제 2 구동부(500)가 연결되며, 제 2 구동부(500)는 샤워헤드(300)와 연결된 제 2 구동축(510)과 제 2 구동축(510)에 회전 및 승하강 동력을 제공하는 제 2 동력원(520)을 포함한다. 또한 실시예에 따른 기판 처리 장치에서 샤워헤드(300)는 플라즈마 형성을 위한 애노드(anode)이며, 이를 위해 제 2 전원 공급부(700)가 연결된다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 기판 지지 유닛은 챔버(100) 내부에서 샤워헤드(300)와 마주보도록 대향 설치되고, 일면(이하, 서셉터 지지면(221))에 기판(S)이 안착 지지되는 서셉터(210), 일면에 기판(S) 배면의 가장자리를 지지하도록 서셉터 지지면(221)의 둘레에 설치되는 프레임(220) 및 서셉터와 프레임 사이에 설치되어 프레임(220)의 배면이 서셉터(210)와 이격되도록 하는 지지 버튼(230)을 포함한다.
서셉터(210)는 공정을 진행하기 위한 기판(S)을 지지하는 것으로, 상부면 즉, 서셉터 지지면(221)에 기판(S) 배면의 가장자리 영역을 제외한 기판(S) 배면의 중심 영역을 지지한다. 이를 위해, 서셉터 지지면(221)의 좌우 방향의 길이 즉, 폭은 기판(S)의 폭에 비해 작도록 제작된다. 서셉터(210)는 기판(S)과 대응하는 형상 예컨대, 상측에서 바라본 형상이 사각형이며, 보다 구체적으로는 서셉터 지지면(211)의 형상이 사각형일 수 있다. 다른 말로 설명하면, 서셉터(210)는 소정 길이를 가지는 제 1 변과, 제 1 변과 교차하는 방향 또는 직교하는 방향으로 연장되며, 소정 길이를 가지는 제 2 변, 제 1 변과 마주보도록 평행하며, 상기 제 1 변과 동일한 길이를 가지는 제 3 변, 제 2 변과 마주보도록 평행하며, 상기 제 2 변과 동일한 길이를 가지는 제 4 변을 가지는 형상일 수 있다. 이때, 제 1 변(또는 제 3 변)과 제 2 변(또는 제 4 변)의 길이가 다른 직 사각형이거나, 제 1 변(또는 제 3 변)과 제 2 변(또는 제 4 변)의 길이가 동일한 정사각형일 수 있다. 그리고, 제 1 변과 제 2 변 사이의 코너, 제 2 변과 제 3 변 사이의 코너, 제 3 변과 제 4 변 사이의 코너, 제 4 변과 제 1 변 사이의 코너는 영역은 라운드(round) 또는 곡률을 가지는 만곡형의 형상일 수 있다.
그리고 서셉터(210)는 서셉터 지지면(211)의 높이는 지지 버튼(230)이 설치되는 서셉터(210)의 상부면의 높이에 비해 높도록 단차진 형상이다. 즉, 서셉터(210)의 상부는 단차를 가지는 형상으로서, 기판(S) 배면의 중심 영역이 지지되는 서셉터 지지면(211)의 높이가 그 주변 또는 둘레의 영역의 상부면의 높이에 비해 높다. 다른 말로 하면, 서셉터 지지면(211)의 높이가 지지 버튼(230)이 설치되며, 상측에 프레임(220)이 대응 위치하는 영역의 상부면에 비해 높다. 그리고, 서셉터 지지면(211)의 높이는 후술되는 프레임(220)에서 기판(S) 배면의 가장자리를 지지하는 배면의 높이와 같다.
이러한 서셉터(210)에는 공정 시 필요에 따라 서셉터(210)를 회전 또는 승하강시킬 수 있도록 제 1 구동부(400)가 연결되며, 제 1 구동부(400)는 서셉터(210)와 연결된 제 1 구동축(410)과 제 1 구동축(410)에 회전 및 승하강 동력을 제공하는 제 1 동력원(420)을 포함한다. 여기서, 본 발명에서는 서셉터(210)에 프레임(220)이 장착 고정되므로, 제 1 구동부(400)의 동작에 따라 프레임(220)이 서셉터(210)와 함께 회전 및 승하강한다.
또한, 서셉터(210)는 기판(S)을 지지하는 역할 이외에, 플라즈마 형성을 위한 전극 역할도 수행하며, 이를 위해 서셉터(210)는 전도체 예컨대 알루미늄(Al)로 이루어지며, 서셉터(210)에는 제 1 전원 공급부(600)가 연결되어, 음극(Cathode)이 인가된다. 물론 서셉터(210)는 상술한 알루미늄(Al)에 한정되지 않고 다양한 재료의 전도체로 이루어질 수 있다.
또한, 실시예에 따른 서셉터(210)는 안치된 기판(S)을 가열하는 히터의 역할을 수행한다. 이를 위해, 서셉터(210)의 내부에는 상기 서셉터(210)를 가열하기 위한 발열체(미도시) 예컨대, 열선이 설치되며, 열선에 전원을 인가하기 위한 별도의 전원 공급부가 연결된다. 그리고, 서셉터(210)를 냉각시키기 위한 냉각 부재가 마련될 수 있는데, 냉각 부재는 그 내부로 냉각수와 같은 냉각 매체가 순환하는 것으로서, 서셉터(210)의 내부에 설치되거나, 서셉터(210)의 외측면과 접하도록 설치될 수 있다.
프레임(220)은 기판(S) 배면의 가장자리를 지지하도록 서셉터(210)에 장착, 설치되어, 기판(S)이 서셉터(210)로부터 이탈하는 것을 방지하면서도, 기판(S) 전면이 모두 노출되도록 또한, 샤워헤드(300)로부터 분사된 공정 원료 및 플라즈마가 기판(S)의 외측을 향하지 않고, 기판(S)의 내측 방향으로 흐르도록 유도한다.
실시예에 따른 프레임(220)은 중앙이 개구된 중공형 즉, 개구부(222)를 가지는 형상이며, 프레임(2110)의 최외각을 연장한 형상 또는 개구부(222)의 형상은 기판(S)의 형상과 대응하는 형상 예컨대, 사각형의 형상일 수 있다. 이때, 기판의 코너와 대응하는 프레임(220)의 코너 또는 개구부(222)의 코너 영역은 라운드(round) 또는 곡률을 가지는 만곡형의 형상일 수 있다. 다른 말로 설명하면, 프레임(2110)의 최외각을 연장한 형상 또는 개구부(222)는 소정 길이를 가지는 제 1 변과, 제 1 변과 교차하는 방향 또는 직교하는 방향으로 연장되며, 소정 길이를 가지는 제 2 변, 제 1 변과 마주보도록 평행하며, 상기 제 1 변과 동일한 길이를 가지는 제 3 변, 제 2 변과 마주보도록 평행하며, 상기 제 2 변과 동일한 길이를 가지는 제 4 변을 가지는 형상일 수 있다. 이때, 제 1 변(또는 제 3 변)과 제 2 변(또는 제 4 변)의 길이가 다른 직 사각형이거나, 제 1 변(또는 제 3 변)과 제 2 변(또는 제 4 변)의 길이가 동일한 정사각형일 수 있다. 그리고, 제 1 변과 제 2 변 사이의 코너, 제 2 변과 제 3 변 사이의 코너, 제 3 변과 제 4 변 사이의 코너, 제 4 변과 제 1 변 사이의 코너는 영역은 라운드(round) 또는 곡률을 가지는 만곡형의 형상일 수 있다.
개구부(222)의 형상은 기판(S)과 대응하는 형상 예컨대, 사각형의 형상일 수 있다. 또한, 프레임(220)은 절연체로 이루어지거나, 알루미늄과 같은 도전체로 이루어진 바디에 절연을 위하여 표면이 양극 산화된 구조일 수 있다. 이는 음극(cathode) 전극인 서셉터(210)와 양극 전극인 샤워헤드(300) 간의 아킹(arcing) 발생을 방지하기 위함이다.
그리고, 기판(S) 배면의 가장자리가 지지되는 프레임(220) 단부 또는 영역에는 소정 두께(또는 높이)를 가지는 단턱부(221)가 마련된다. 다른 말로 설명하면, 중공형의 형상인 프레임(220)의 개구부(222)를 둘러싸는 상기 프레임(220)의 내측 영역에 단턱부(221)가 마련된다. 여기서 단턱부(221)는 기판(S) 외측 방향으로 상부면의 높이가 높아지는 형상이며, 단턱부(221)는 서셉터(210) 및 프레임(220) 상부에 기판(S)이 안착되었을 때, 단턱부(221)의 상부면이 기판(S) 전면에 비해 높게 위치하는 높이를 가진다.
프레임(220)의 단턱부(221)에 대해 보다 상세히 설명하면, 단턱부(221)는 기판(S) 배면의 가장자리가 지지되는 바닥면(221a), 바닥면(221a)의 상측에 위치하며 기판(S)의 외측 방향으로 연장된 상부면(221b), 바닥면(221a)과 상부면(221b)을 연결하는 면(이하, 단턱면(221c))을 갖는다. 여기서 단턱부(221)의 바닥면(221a) 및 상부면(221b) 각각은 좌우 방향 또는 수평하게 연장된 평면 다른 말로 하면, 기판(S) 또는 서셉터(210)에 대해 평행한 평면이다. 그리고, 단턱면(221c)은 바닥면(221a)과 소정의 각도를 가지도록 형성되는데, 도 4에 도시된 제 1 실시예에서와 같이 바닥면(221a)으로부터 기판(S) 외측 방향으로 상향 경사진 형상이거나, 도 5에 도시된 제 2 실시예에서와 같이 바닥면(221a)에 대해 수직(90°)이다. 이때, 단턱면(221c)이 기판(S) 외측 방향으로 상향 경사진 형상인 경우, 상기 단턱면(221c)과 바닥면(221a)이 이루는 각은 90°초과, 180°미만이다. 그리고 단턱부(221)의 상부면(221b)은 서셉터(210) 및 프레임(220)의 바닥면(221a)에 안치된 기판(S) 전면에 비해 높게 위치하는 높이를 갖는다.
상술한 바와 같이 단턱부(221)는 개구부(222) 주변 또는 개구부(222)를 둘러싸는 프레임(220)의 내측벽에 마련되는데, 단턱부(221)가 연장 형성된 형상이 기판(S)과 대응하는 형상 예컨대 사각형이다.
이때, 단턱부(221)의 영역 중, 기판(S)의 코너와 대응하는 단턱부(221)의 코너 또는 개구부(222)의 코너 영역은 라운드(round) 또는 곡률을 가지는 만곡형의 형상일 수 있다. 다른 말로 설명하면, 단턱부(221) 또는 단턱면(221c)은 소정 길이를 가지는 제 1 변과, 제 1 변과 교차하는 방향 또는 직교하는 방향으로 연장되며, 소정 길이를 가지는 제 2 변, 제 1 변과 마주보도록 평행하며, 상기 제 1 변과 동일한 길이를 가지는 제 3 변, 제 2 변과 마주보도록 평행하며, 상기 제 2 변과 동일한 길이를 가지는 제 4 변을 가지는 형상일 수 있다. 이때, 제 1 변(또는 제 3 변)과 제 2 변(또는 제 4 변)의 길이가 다른 직 사각형이거나, 제 1 변(또는 제 3 변)과 제 2 변(또는 제 4 변)의 길이가 동일한 정사각형일 수 있다. 그리고, 제 1 변과 제 2 변 사이의 코너, 제 2 변과 제 3 변 사이의 코너, 제 3 변과 제 4 변 사이의 코너, 제 4 변과 제 1 변 사이의 코너는 영역은 라운드(round) 또는 곡률을 가지는 만곡형의 형상일 수 있다.
이때 사각형의 기판(S)의 코너가 지지되는 단턱부(221)의 코너 영역은 도 3에 도시된 바와 같이 오목한 곡률을 가지도록 형성될 수 있다. 즉, 단턱부(221)의 단턱면(221c) 중, 기판(S) 코너 영역이 지지되는 단턱면(221c)의 영역은 기판의 외측 방향으로 오목한 만곡(彎曲) 형상일 수 있으며, 만곡 형상의 단턱면(221c)은 기판(S)이 프레임(220)의 단턱부(221) 상에 안착될 때, 상기 기판(S)의 파손 손상을 방지할 수 있다
또한, 기판(S)은 프레임(220)의 단턱부(221) 중 바닥면(221a) 상에 안착되어, 기판(S) 배면의 중심부는 프레임(220)의 개구부(222)를 통해 서셉터 지지면(211)으로 노출되고, 기판(S) 배면의 가장자리 영역은 단턱부(221)의 바닥면(222a) 상에 지지된다. 이러한 기판(S)의 지지 구조에 있어서, 프레임(220)의 면적 중, 바닥면(221a)의 면적과 개구부(222)의 면적을 합한 면적(A)이 기판(S)의 면적에 비해 크거나 같다. 보다 바람직하게는 단턱부(221)의 바닥면(221a) 면적과 개구부의 면적을 합한 면적(A)이 기판(S)의 면적에 비해 1.2 배 크도록 한다. 이는, 기판(S)의 유동에 의해 기판(S)이 단턱부(221)의 바닥면(221a) 외측으로 이동될 때, 상기 바닥면(221a)으로부터 외측 방향으로 연장된 단턱면(221c)에 의해 기판(S)의 이동이 차단되도록 하기 위함이다.
예를 들어, 단턱부(221)의 바닥면(221a) 면적과 개구부의 면적을 합한 면적(A)이 기판(S)의 면적의 1.2배를 초과하도록 큰 경우, 기판의 유동 시에 단턱면에 의해 그 이동이 차단되는 효과가 미비하거나 없을 수 있다. 따라서, 단턱부(221)의 바닥면(221a) 면적과 개구부의 면적을 합한 면적(A)이 기판(S)의 면적에 비해 1.2 배 크도록하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 프레임(220)은 기판(S)의 배면 가장자리를 지지하여 기판(S) 전면을 모두 노출시키면서도, 기판(S)이 서셉터(210) 또는 프레임(220)의 바닥면(221a)으로부터 이탈되는 것을 방지한다. 기판(S)의 유동 및 이탈 방지를 위해 도 7에 도시된 제 1 및 제 2 변형예와 같이 프레임(220) 단턱부(221) 중 바닥면(221a)에 마찰력을 가지는 패드(240)가 설치될 수 있다. 즉, 패드(240)는 프레임(220)의 단턱부(221) 중 기판(S) 배면이 지지되는 바닥면(221a)에 설치되며, 적어도 일면이 바닥면(211a)의 상측으로 노출되어 기판(S) 배면과 접촉하도록 설치된다. 또한, 도시되지는 않았지만, 기판(S)이 지지되는 바닥면(221a)에 진공 흡착력을 부가하기 위하여, 진공 흡착 배관을 내설할 수 있으며, 상기 진공 흡착 배관의 일단은 바닥면(221a) 상측으로 노출되고, 타단은 진공 펌핑력을 가지는 수단과 연결된다. 또 다른 예로서, 상술한 패드(240)와 진공 흡착 배관이 모두 설치될 수 있는데, 기판(S)이 지지되는 바닥면(221a)에 패드(240)와 진공 흡착 배관이 병렬 설치되거나, 패드(240) 내부에 진공 흡착 배관의 적어도 일부가 삽입되도록 설치되어, 패드 내측에서 진공 흡착력이 발생되도록 할 수도 있다.
지지 버튼(230)은 적어도 일부가 서셉터(210) 내로 삽입 설치되고, 나머지가 프레임(220)이 위치한 방향으로 돌출되도록 설치되며, 알루미나와 같은 세라믹 절연체로 이루어진다. 즉, 지지 버튼(230)은 서셉터(210) 내로 삽입 설치되며, 그 상부가 서셉터(210)의 상측으로 돌출되며, 이러한 지지 버튼(230) 상부에 프레임(220)이 지지 고정된다. 따라서 프레임(220)은 절연체로 이루어진 지지 버튼(230)에 의해 전극인 서셉터(210)의 상부면과 이격되도록 설치되며, 이에 따라 아킹(arcing) 발생을 방지할 수 있다.
이와 같이, 본 발명에 따른 프레임(220)은 중앙이 개구된 형상이며, 기판(S) 배면의 가장자리를 지지한다. 따라서, 기판(S) 전면을 모두 노출할 수 있어, 기판(S) 전면 전체에 대하여 박막을 증착할 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 프레임(220)은 종래의 쉐도우 프레임과 같이 기판 전면의 가장자리를 커버하도록 설치되지 않고, 기판(S) 배면 가장자리를 지지하도록 설치되 때문에, 기판(S) 전면을 모두 노출시킬 수 있어, 기판(S) 전면 전체에 박막을 증착할 수 있다.
한편, 기판 처리 공정 중에 기판(S) 또는 서셉터(210)에 외력이 가해지거나, 다른 외부 요인에 의해 기판에 유동이 발생할 수 있다. 하지만, 본 발명에서는 프레임(220)의 단턱부(221)에 기판(S) 배면 가장자리가 지지되도록 안치됨에 따라, 기판(S)이 서셉터(210)로부터 이탈되는 것을 방지할 수 있다. 즉, 기판 처리 공정 중에 기판(S)이 서셉터(210)의 어느 한쪽 방향으로 치우칠 수 있는데 이때, 기판(S)의 측면이 프레임(220)의 단턱면(221c)과 접촉 또는 충돌함에 의해 그 이동이 차단된다. 이때, 단턱면(221c)이 바닥면(221a)으로부터 기판(S) 외측 방향으로 상향 경사지도록 형성된 경우, 도 4b에 도시된 바와 같이, 기판(S) 측면이 경사진 단턱면(221c)과 접촉된 후에 상기 단턱면(221c)의 경사를 따라 내려오면서 다시 바닥면에 안착되게 된다. 다른 예로, 단턱면(221c)이 바닥면(221a)에 대해 수직(90°)인 경우, 도 5b에 도시된 바와 같이, 기판(S) 측면이 수직인 단턱면(221c)과 접촉되어 그 이동이 차단됨에 따라 더 이상 서셉터(210) 외측 방향으로 이동하지 않는다.
그리고, 프레임(220)의 단턱부(221) 즉, 단턱면(221c)은 샤워헤드(300)로부터 분사된 원료 또는 생성된 플라즈마가 기판(S) 외측으로 빠져나가지 않고, 기판(S)을 향하도록 유도하는 역할을 한다. 보다 상세히 설명하면, 샤워헤드(300)와 기판 지지 유닛(200) 사이에서 생성된 플라즈마는 서셉터(210)의 외측 방향으로 확산되거나, 기판(S)과의 충돌에 의해 기판(S) 외측을 향하도록 그 이동이 변경될 수 있다. 하지만, 본 발명에서는 서셉터 지지면(211) 외측에 단턱면(221c)을 가지는 프레임(220)을 설치함에 따라, 플라즈마가 기판(S)을 향하도록 그 이동을 변경시킬 수 있다. 즉, 기판(S)의 외측 또는 서셉터(210)의 외측을 향해 이동하던 플라즈마는 프레임(220)의 단턱면에 의해 그 이동이 차단 및 기판이 위치한 방향으로 그 이동 방향이 변경된다. 따라서, 기판(S) 전면에 상측 공간에 플라즈마 밀도를 향상시킬 수 있고, 이로 인해 공정 효율이 향상되는 효과가 있다.
이하, 도 1 내지 도 5를 참조하여, 본 발명의 실시예들에 따른 기판 처리 장치를 이용한 기판 처리 방법을 설명한다.
먼저, 증착하고자 하는 기판(S)을 챔버(100) 내로 장입시켜 기판 지지 유닛(200) 상부에 안착시킨다. 이때, 기판(S) 배면의 중앙 영역은 서셉터(210)의 상부면에 지지되고, 기판(S) 배면의 가장자리 영역은 프레임(220)의 단턱부(221)에 지지된다. 보다 구체적으로, 기판(S) 배면의 가장자리가 프레임(220)의 단턱부(221) 중 바닥면(221a)과 접하도록 지지되어, 상기 기판(S) 전면이 모두 노출되어 있다.
기판 지지 유닛(200) 상에 기판이 안착되면, 제 1 구동부(400) 및 제 2 구동부(500) 중 적어도 어느 하나를 동작시켜, 샤워헤드(300) 및 기판 지지 유닛(200) 중 적어도 어느 하나를 승하강시킴으로써, 상기 샤워헤드(300) 및 기판 지지 유닛(200)이 상호 가까워지도록, 또는 공정 간격으로 유지시킨다. 그리고, 발열체에 전원을 인가하여 서셉터(210) 및 프레임(220) 상에 안착된 기판(S)을 증착 공정 온도로 가열한다. 이후, 샤워헤드(300)를 통해 증착하고자 하는 원료를 분사하면서, 서셉터(210) 및 샤워헤드(300) 각각에 전원을 인가하면, 기판 지지 유닛(200)과 샤워헤드(300) 사이에 플라즈마가 형성되고, 이에 기판(S) 전면에 박막이 형성된다.
이때, 본 발명에서는 프레임(220)이 기판(S) 배면의 가장자리를 지지함으로써, 종래와 같이 기판(S) 전면을 차폐 또는 가리지 않고, 모두 노출시키기 때문에, 기판(S) 전면 전체에 박막을 형성할 수 있다. 따라서, 종래와 같이 기판(S) 전면 가장자리 영역이 버리는 영역(Dead zone)이 되지 않고, 기판(S) 전면 전체에 박막을 형성할 수 있어, 기판(S) 전면 전체를 활용할 수 있다. 따라서, 기판(S) 전면 전체에 디스플레이 셀(Display cell)을 형성할 수 있어, 대면적의 평판표시디스플레이를 제조하는데 있어, 종래에 비해 공정 수율 및 효율을 향상시킬 수 있다.
그리고, 증착 공정 중에 기판 지지 유닛(200) 또는 기판(S)에 외력이 가해지거나, 다른 요인들에 의해 기판에 유동이 발생할 수 있다. 이때 프레임(220)의 단턱부(221) 보다 구체적으로는 단턱면(221c)에 의해 기판(S)이 서셉터(210) 외측으로의 이동이 차단된다. 즉, 서셉터(210)에 안착되어 있던 기판(S)에 상기 서셉터(210) 외측으로 미는 힘이 작용하더라도, 프레임(220) 바닥면(221a)으로부터 상향 경사 또는 직각(또는 수직)으로 마련된 단턱면(221c)에 의해 그 이동이 차단된다. 따라서, 서셉터(210)로부터 기판(S)이 이탈되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 프레임(220)의 단턱면(221c)은 서셉터(210) 또는 기판(S) 외측으로 향하는 플라즈마 또는 증착 원료가 기판(S)을 향하여 이동하도록 그 흐름을 유도할 수 있다. 즉, 기판(S) 또는 서셉터(210)의 외측 방향으로 확산 이동하는 플라즈마 및 증착 원료는 프레임(220)의 단턱면(221c)에 의해 외측 방향으로의 이동이 차폐되며, 단턱면(221c)과의 접촉 또는 충돌로 인해 다시 기판(S)을 향해 이동한다. 따라서, 기판(S) 전면 영역에 플라즈마 및 증착 원료의 밀도를 향상시킬 수 있어, 공정 효율을 향상시키는 효과가 있다.
그리고, 본 발명에서는 프레임(220)을 제거하지 않고, 종래와 같이 챔버(100) 내에 그대로 설치하고 있기 때문에, 챔버(100)와 프레임(220) 간의 갭(gap)이 변하지 않으며, 이에 따라 공정 레서피(recipe)를 변경하지 않고 그대로 사용할 수 있다. 또한, 프레임(220)에 의해 샤워헤드(300)와 서셉터(210) 간의 전기적으로 분리(isolation)되기 때문에, 아킹 발생을 방지할 수 있다.
이와 같이 본 발명에 따른 프레임(220)은 종래의 쉐도우 프레임과 같이 기판이 서셉터로부터 이탈되는 것을 방지하고, 샤워헤드(300)와 서셉터(210) 간의 아킹(arcing) 발생을 방지하는 종래의 쉐도우 프레임의 기능을 수행한다. 또한, 본 발명에 따른 프레임(220)은 추가적으로 기판(S) 전면을 노출시켜 전면 전체에 증착이 가능하도록 하며, 플라즈마 및 공정 원료가 기판(S) 전면을 향하도록 유도하여, 공정 효율을 향상시키는 효과를 더 갖는다. 또한, 종래에 비해 상술한 기능 및 효과를 가지면서도, 종래의 쉐도우 프레임이 있을 때와 동일한 공정 레서피(recipe)를 사용할 수 있어, 공정 레서피(recipe) 변경 또는 재설정할 필요가 없다.
100: 챔버 200: 기판 지지 유닛
210: 서셉터 220: 프레임
221a: 바닥면 221b: 상부면
221c: 단턱면 300: 샤워헤드

Claims (10)

  1. 플라즈마 화학기상증착(PE-CVD) 방법으로 기판 상에 박막을 증착하는 기판 처리 장치에서, 상기 기판을 상부에 지지하는 기판 지지 유닛으로서,
    상기 기판의 배면(背面)의 중심 영역을 지지하도록 설치된 서셉터;
    절연체로 이루어지며, 일부가 상기 서셉터에 삽입되도록 설치되고, 나머지가 상기 서셉터로부터 돌출되도록 설치된 지지 버튼; 및
    상기 서셉터의 둘레에서 상기 지지 버튼 상부에 지지되고, 배면이 상기 서셉터와 이격되도록 설치되어, 일면에 상기 기판 배면의 가장자리 영역을 지지하며, 상기 기판 배면의 가장자리가 지지되는 일면으로부터 기판 외측 방향으로 마련되고, 상기 기판 배면의 가장자리가 지지되는 일면에 비해 표면 높이가 높은 단턱부를 가지는 프레임;
    을 포함하고,
    상기 프레임의 단턱부는 상기 기판 배면의 가장자리가 지지되는 바닥면, 상기 바닥면의 상측에 위치하며, 상기 바닥면으로부터 상기 기판의 외측 방향으로 연장된 상부면 및 상기 바닥면과 상부면을 연결하는 단턱면을 포함하고,
    상기 단턱부의 상부면의 높이는 상기 프레임 및 서셉터에 안착된 상기 기판 전면(前面)의 높이에 비해 높은 기판 지지 유닛.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 프레임은 중앙부가 개구된 중공형의 형상이며, 상기 서셉터에 고정 설치되는 기판 지지 유닛.
  3. 삭제
  4. 청구항 2에 있어서,
    상기 단턱면은 상기 바닥면으로부터 상기 서셉터의 외측 방향으로 상향 경사지도록 마련된 기판 지지 유닛.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 프레임의 일면과 단턱부의 경사면이 이루는 각은 90°초과, 180°미만인 기판 지지 유닛.
  6. 청구항 2에 있어서,
    상기 단턱면은 상기 바닥면과 직각을 이루도록 마련된 기판 지지 유닛.
  7. 청구항 2에 있어서,
    상기 프레임의 바닥면의 면적과 개구부의 면적을 합한 면적이 기판의 면적에 비해 크거나 같은 기판 지지 유닛.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 프레임의 바닥면의 면적과 개구부의 면적을 합한 면적은 기판의 면적의 1.2배 이하로 큰 기판 지지 유닛.
  9. 청구항 4 내지 청구항 8 중 어느 하나에 있어서,
    상기 서셉터 및 프레임은 평면이 사각형인 형상인 기판 지지 유닛.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 단턱부의 단턱면 중, 상기 기판의 코너가 지지되는 영역의 단턱면은 상기 서셉터의 외측 방향으로 오목한 만곡(彎曲) 형상인 기판 지지 유닛.
KR1020140043567A 2014-04-11 2014-04-11 기판 지지 유닛 KR101445742B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140043567A KR101445742B1 (ko) 2014-04-11 2014-04-11 기판 지지 유닛

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140043567A KR101445742B1 (ko) 2014-04-11 2014-04-11 기판 지지 유닛

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101445742B1 true KR101445742B1 (ko) 2014-10-06

Family

ID=51996104

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020140043567A KR101445742B1 (ko) 2014-04-11 2014-04-11 기판 지지 유닛

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101445742B1 (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107686979A (zh) * 2016-08-04 2018-02-13 迈尔博尔格(德国)股份公司 用于基材支架的适配装置
KR20190018891A (ko) * 2017-08-16 2019-02-26 주식회사 테스 박막증착장치

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20030010111A (ko) * 2001-07-25 2003-02-05 삼성전자주식회사 반도체 장치 식각설비의 척 조립체
KR20060046379A (ko) * 2004-06-01 2006-05-17 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 플라즈마 처리 중 아크를 감소시키기 위한 방법 및 장치
KR20100012857A (ko) * 2007-05-22 2010-02-08 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 탑재대 및 그것을 이용한 플라즈마 처리 장치
KR101124795B1 (ko) * 2008-03-28 2012-03-23 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 플라즈마 처리장치, 챔버내 부품 및 챔버내 부품의 수명 검출 방법

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20030010111A (ko) * 2001-07-25 2003-02-05 삼성전자주식회사 반도체 장치 식각설비의 척 조립체
KR20060046379A (ko) * 2004-06-01 2006-05-17 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 플라즈마 처리 중 아크를 감소시키기 위한 방법 및 장치
KR20100012857A (ko) * 2007-05-22 2010-02-08 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 탑재대 및 그것을 이용한 플라즈마 처리 장치
KR101124795B1 (ko) * 2008-03-28 2012-03-23 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 플라즈마 처리장치, 챔버내 부품 및 챔버내 부품의 수명 검출 방법

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107686979A (zh) * 2016-08-04 2018-02-13 迈尔博尔格(德国)股份公司 用于基材支架的适配装置
KR20190018891A (ko) * 2017-08-16 2019-02-26 주식회사 테스 박막증착장치
KR102031552B1 (ko) * 2017-08-16 2019-10-14 주식회사 테스 박막증착장치

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7959735B2 (en) Susceptor with insulative inserts
KR101405299B1 (ko) 기판 지지대 및 이를 구비하는 박막 증착 장치
TWI425109B (zh) 化學氣相沉積裝置
JP5597891B2 (ja) 基板処理装置及び基板処理方法
KR20060100302A (ko) 양극처리된 기판 지지부
TW201921580A (zh) 具有冷卻和傳導銷的基板支撐件
TWI405261B (zh) 乾蝕刻設備
JP5073097B2 (ja) 電極アセンブリ、基板を処理するための装置および基板を処理するための方法
KR101957832B1 (ko) 기판처리장치
KR100939588B1 (ko) 표면 텍스쳐링을 구비한 플라즈마 반응기 기판
KR101441858B1 (ko) 서셉터를 러프닝함으로써 정전하를 감소시키는 장치
KR101445742B1 (ko) 기판 지지 유닛
KR20100040037A (ko) 기판이송용 트레이 및 이를 구비한 진공처리장치
KR101411385B1 (ko) 기판 지지대 및 이를 구비하는 박막 증착 장치
KR20100053250A (ko) 플라즈마 화학기상증착 장치용 섀도우프레임
KR101588566B1 (ko) 롤-성형 표면을 갖는 서셉터 및 이를 제조하기 위한 방법
KR20110029621A (ko) 진공처리장치 및 그에 사용되는 커버부재
KR101933562B1 (ko) 지지 기판 유닛
CN109643682A (zh) 静电卡盘及其制造方法
KR101449548B1 (ko) 배플, 기판 지지장치 및 이를 구비하는 플라즈마 처리장치
KR101861998B1 (ko) 지지 기판 유닛
KR101855655B1 (ko) 기판처리장치
KR20130069310A (ko) 기판 지지 유닛 및 이를 이용한 기판 처리 장치
KR101413525B1 (ko) 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법
KR101030926B1 (ko) 기판 처리 장치

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180807

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20191007

Year of fee payment: 6