KR101462590B1 - 평면디스플레이용 화학 기상 증착장치 - Google Patents

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Abstract

평면디스플레이용 화학 기상 증착장치가 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 평면디스플레이용 화학 기상 증착장치는, 증착 공정이 진행되는 공정 챔버의 내부에 마련되는 하부 전극을 접지하는 그라운드 스트랩와, 하부 전극과 연결되며, 그라운드 스트랩의 일부분인 제1 영역이 하부 전극에 면접촉 되도록, 제1 영역을 탄성적으로 가압하는 제1 가압유닛을 포함한다.

Description

평면디스플레이용 화학 기상 증착장치{Chemical Vapor Deposition apparatus for Flat Display}
본 발명은, 평면디스플레이용 화학 기상 증착장치에 관한 것으로서, 하부 전극을 접지하는 그라운드 스트랩의 설치 및 유지보수가 간편한 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.
이러한 평면디스플레이 중에서 특히 유기전계발광표시장치(OLED, Organic Light Emitting Display)는 유기물의 자체 발광에 의해 컬러 화상을 구현하는 초경박형 표시장치로서, 그 구조가 간단하면서 광효율이 높다는 점에서 차세대의 유망 평면디스플레이로서 주목받고 있다.
이러한 유기전계발광표시장치(OLED)는 애노드와 캐소드 그리고, 애노드와 캐소드 사이에 개재된 유기막들을 포함하고 있다. 여기서 유기막들은 최소한 발광층을 포함하며, 발광층 이외에도 정공 주입층, 정공 수송층, 전자 수송층, 전자 주입층을 더 포함할 수 있다.
또한, 유기전계발광표시장치(OLED)는 유기물의 자체 발광에 의해 컬러 화상을 구현하는 초경박형 표시장치로서, 그 구조가 간단하면서 광효율이 높다는 점에서 차세대의 유망 평면디스플레이로서 주목받고 있다.
이러한 유기전계발광표시장치(OLED) 기판을 제조하기 위해서는 기판 상에 TFT(Thin Film Transistor)를 형성하기 위한 무기물 증착공정과 패터닝 공정이 반복적으로 이루어지고, 이후 발광 Cell을 구성하기 위한 유기물 증착이 이루어진다.
통상적으로 유기전계발광표시장치(OLED) 기판에 증착되는 무기물은 화학 기상 증착공정(CVD, Chemical Vapor Deposition Process)으로 증착한다. 이러한 화학 기상 증착공정이 다양한 박막을 형성하는데 유리하기 때문이다.
유기전계발광표시장치(OLED) 기판을 제조하기 위한 증착공정 중에 하나인 화학 기상 증착공정(CVD, Chemical Vapor Deposition Process)을 간략히 설명하면, 화학 기상 증착공정은, 외부의 고주파 전원에 의해 플라즈마(Plasma)화 되어 높은 에너지를 갖는 실리콘계 화합물 이온(ion)이 전극을 통해 가스분배판에서 분출되어 기판 상에 증착되는 공정으로서, 이러한 공정은 화학 기상 증착공정을 수행하는 공정 챔버 내에서 이루어진다.
특히 최근에는 단시간에 많은 기판을 처리할 수 있도록, 일정한 간격으로 배치되는 복수개의 공정 챔버를 구비하는 화학 기상 증착 장치가 널리 사용되고 있다.
이러한 화학 기상 증착공정을 위한 종래기술에 따른 평면디스플레이용 화학 기상 증착장치는, 증착 공정이 수행되는 공정 챔버(Processing Chamber)와, 공정 챔버의 내부에 마련되는 상부 전극과, 상부 전극에서 이격되어 배치되며 기판이 적재되는 하부 전극과, 상부 전극에 RF Power를 인가하는 고주파 전원부와, 상기 하부 전극을 접지하는 그라운드 스트랩(ground strap)을 포함한다.
이러한 종래 기술에 따른 화학 기상 증착장치는, 기판을 상부 전극과 하부 전극 사이에 위치시킨 후 공정 챔버의 내부로 공정 가스를 주입한 상태에서 고주파 전원부가 상부 전극에 RF Power를 인가함으로써, 플라즈마의 발생에 의해 기판을 증착한다.
이러한 플라즈마의 발생에 필요한 조건 중 한 가지는, 상부 전극과 하부 전극의 전위차이다. 따라서 상부 전극과 하부 전극 사이에 전위차를 발생시키기 위해, 상부 전극에는 RF Power를 인가하고 하부 전극에는 그라운드 스트랩을 연결한다.
이러한 그라운드 스트랩은 하부 전극을 접지 상태로 만드는데, 종래 기술에 따른 화학 기상 증착장치에서 그라운드 스트랩은 볼트 등에 끼워져 하부 전극과 공정 챔버의 바닥면에 연결된다.
그런데 이러한 그라운드 스트랩의 연결구조는 몇 가지 문제점이 있다.
첫째, 그라운드 스트랩을 하부 전극으로 가압하는 가압수단이 없어 그라운드 스트랩과 하부 전극과의 접촉 면적이 협소하다. 특히 그라운드 스트랩은 얇은 두께를 갖기 때문에 볼트의 헤드부에 접촉되지 않는 부분은 들뜰 수 있고, 그에 따라 그라운드 스트랩과 하부 전극의 접촉 면적이 작아지는 문제가 있다.
둘째, 그라운드 스트랩에는 볼트가 끼워지는 끼움홀이 형성되는데, 이러한 끼움홀에 의해 그라운드 스트랩이 찢어지기 쉽다.
특히 그라운드 스트랩이 하부 전극에 접촉되지 않고 들뜨는 것을 방지하기 위해 다수개의 볼트를 사용하는 경우, 볼트의 개수만큼 끼움홀이 형성하게 되고, 그에 따라 그라운드 스트랩이 더욱 파손되기 쉽다.
셋째, 그라운드 스트랩의 설치 또는 유지보수를 위한 교체 시 볼트를 풀고 조이는 시간에 의해 생산성이 떨어진다.
특히 그라운드 스트랩의 수량은 기판의 크기 또는 상부 전극에 인가되는 RF Power의 크기에 의해 결정되는데, 기판의 크기가 증가되거나 RF Power의 크기가 커지면 필요한 그라운드 스트랩의 수량도 증가하게 되어 그라운드 스트랩을 연결하는 시간이 더욱 길어지게 된다.
따라서, 그라운드 스트랩과 하부 전극의 접촉 면적을 넓힐 수 있으며, 그라운드 스트랩의 파손을 방지할 수 있으며, 하부 전극과의 연결시간을 줄일 수 있는 평면디스플레이용 화학 기상 증착장치가 필요한 실정이다.
한국특허공개공보 제10-2008-0082922호 (어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드), 2008.09.12
따라서 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 하부 전극에 연결되는 그라운드 스트랩과 하부 전극의 접촉 면적을 넓힐 수 있으며, 그라운드 스트랩과 하부 전극의 연결 및 연결해제가 간편한 평면디스플레이용 화학 기상 증착장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 증착 공정이 진행되는 공정 챔버의 내부에 마련되는 하부 전극을 접지하는 그라운드 스트랩; 상기 하부 전극과 연결되며, 상기 그라운드 스트랩의 일부분인 제1 영역이 상기 하부 전극에 면접촉 되도록, 상기 제1 영역을 탄성적으로 가압하는 제1 가압유닛; 및 상기 공정 챔버에 마련되는 접지부에 연결되며, 상기 그라운드 스트랩의 일부분인 제2 영역이 상기 접지부에 면접촉 되도록, 상기 제2 영역을 탄성적으로 가압하는 제2 가압유닛을 포함하고, 상기 제1 가압유닛은, 상기 하부 전극에 상대 이동 가능하게 연결되는 제1 연결부재; 상기 제1 연결부재에 결합되며, 상기 그라운드 스트랩의 교체를 위해 상기 하부 전극에 대하여 접근 및 이격되는 방향으로 상대이동 가능한 제1 가압 블록; 및 상기 제1 연결부재에 연결되며, 상기 제1 가압 블록을 상기 하부 전극에 대하여 접근하는 방향으로 탄성바이어스하는 제1 탄성체를 포함하며, 상기 제2 가압유닛은, 상기 접지부에 결합되는 제2 연결부재; 상기 제2 영역을 상기 접지부로 가압하며, 상기 그라운드 스트랩의 교체를 위해 상기 접지부에 대하여 접근 및 이격되는 방향으로 상대 이동 가능하게 상기 제2 연결부재에 연결되는 가압 플레이트; 및 상기 제2 연결부재에 연결되며, 상기 가압 플레이트를 상기 접지부에 대하여 접근하는 방향으로 탄성바이어스하는 제2 탄성체를 포함하는 평면디스플레이용 화학 기상 증착장치가 제공될 수 있다.
삭제
상기 제1 연결부재는, 미리 결정된 직경을 갖는 제1 연결부재 헤드부; 상기 제1 연결부재 헤드부와 연결되고, 상기 제1 연결부재 헤드부의 직경보다 작은 직경을 가지는 제1 연결부재 몸체부; 및 상기 제1 연결부재 몸체부에 구비되며, 상기 제1 연결부재 몸체부의 말단부에서 상기 제1 연결부재 헤드부 방향으로 미리 결정된 높이만큼 마련되는 제1 연결부재 나사산부를 포함할 수 있다.
상기 제1 가압 블록은, 상기 제1 연결부재 나사산부와 나사결합되는 나사홈이 형성되는 제1 블록 몸체부; 및 상가 제1 블록 몸체부의 상측벽에서 돌출되어 마련되며, 상기 제1 영역에 형성되는 슬릿(slit)에 끼워지는 제1 돌기부를 포함할 수 있다.
상기 제1 블록 몸체부는, 상기 제1 블록 몸체부의 하측벽에서 상기 상측벽을 향하는 방향으로 갈수록 상기 제1 블록 몸체부의 단면적이 작아지도록 경사지는, 적어도 하나 이상의 제1 경사 측벽을 포함할 수 있다.
상기 하부 전극에는, 상기 제1 연결부재가 관통하며 상기 제1 연결부재의 상대 이동을 안내하는 가이드 홀이 형성될 수 있다.
상기 하부 전극에는, 상기 하부 전극의 상측벽에서 하측벽 방향으로 미리 결정된 깊이로 함몰되어 형성되며, 상기 가이드 홀의 단면적보다 넓은 단면적을 가지고 상기 가이드 홀과 연통되는 설치홈이 마련될 수 있다.
상기 제1 탄성체는, 일단부가 상기 제1 연결부재 헤드부에 지지되며, 타단부는 상기 설치홈의 바닥면에 지지되는 제1 스프링을 포함할 수 있다.
상기 설치홈에 삽입되며, 상기 설치홈을 차폐하는 커버를 더 포함할 수 있다.
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삭제
상기 제2 연결부재는, 미리 결정된 직경을 갖는 제2 연결부재 헤드부; 상기 제2 연결부재 헤드부와 연결되고, 상기 제2 연결부재 헤드부의 직경보다 작은 직경을 가지는 제2 연결부재 몸체부; 및 상기 제2 연결부재 몸체부에 구비되며, 상기 제2 연결부재 몸체부의 말단부에서 상기 제2 연결부재 헤드부 방향으로 미리 결정된 높이만큼 마련되어 상기 접지부에 나사결합되는 제2 연결부재 나사산부를 포함할 수 있다.
상기 제2 탄성체는, 일단부가 상기 제2 연결부재 헤드부에 지지되며, 타단부는 상기 가압 플레이트에 지지되는 제2 스프링을 포함할 수 있다.
상기 제2 가압유닛은, 상기 가압 플레이트와 상기 제2 영역 사이에 배치되는 제2 가압 블록을 더 포함할 수 있다.
상기 제2 가압 블록은, 제1 표면이 상기 가압 플레이트와 접촉되며, 제2 표면이 상기 제2 영역과 접촉되는 제2 블록 몸체부; 및 상기 제2 표면에서 돌출되어 마련되며, 상기 제2 영역에 형성되는 슬릿(slit)에 끼워지는 제2 돌기부를 포함할 수 있다.
상기 제2 블록 몸체부는, 상기 제2 표면에서 상기 제1 표면을 향하는 방향으로 갈수록 상기 제2 블록 몸체부의 단면적이 커지도록 경사지는, 적어도 하나 이상의 제2 경사 측벽을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들은, 제1 가압유닛의 제1 가압 블록이 그라운드 스트랩의 교체를 위해 하부 전극에 대하여 접근 및 이격되는 방향으로 이동 가능하며, 가압 플레이트가 그라운드 스트랩의 교체를 위해 접지부에 대하여 접근 및 이격되는 방향으로 상대 이동 가능하게 제2 연결부재에 연결되고, 제1 탄성체 및 제2 탄성체 각각이 제1 가압 블록 및 가압 플레이트 각각을 하부 전극 및 접지부에 대하여 접근하는 방향으로 탄성바이어스함으로써, 그라운드 스트랩의 교체 시 그라운드 스트랩과 하부 전극의 연결 및 연결해제에 필요한 시간 및 그라운드 스트랩과 접지부의 연결 및 연결해제에 필요한 시간을 단축시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 평면디스플레이용 화학 기상 증착장치의 개략적인 구조도이다.
도 2는 도 1의 제1 가압유닛이 도시된 분해사시도이다.
도 3은 도 2를 다른 방향에서 바라본 분해사시도이다.
도 4는 도 1의 제1 가압유닛이 도시된 사시도이다.
도 5는 도 4의 A-A선에 따른 단면도이다.
도 6와 도 7은 도 5에 따른 동작상태도이다.
도 8은 도 1의 제2 가압유닛이 도시된 사시도이다.
도 9는 도 8의 제2 가압유닛의 분해사시도이다.
도 10은 도 9를 다른 방향에서 바라본 분해사시도이다.
도 11은 도 8의 B-B선에 따른 단면도이다.
도 12와 도 13은 도 11에 따른 동작상태도이다.
도 14는 본 발명의 제2 실시예에 따른 제1 가압유닛이 도시된 사시도이다.
도 15는 본 발명의 제3 실시예에 따른 제2 가압유닛이 도시된 사시도이다.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부 도면 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.
도면 대비 설명에 앞서, 이하에서 설명될 평면디스플레이란 LCD(Liquid Crystal Display), PDP(Plasma Display Panel) 및 OLED(Organic Light Emitting Diodes) 중 어떠한 것이 적용되어도 좋다. 다만, 본 실시예에서는 OLED(Organic Light Emitting Diodes)를 채택하여 설명한다.
이하, 편의를 위해, OLED(Organic Light Emitting Diodes)용 유리기판을 단순히 기판이라 하여 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 평면디스플레이용 화학 기상 증착장치의 개략적인 구조도이고, 도 2는 도 1의 제1 가압유닛이 도시된 분해사시도이이고, 도 3은 도 2를 다른 방향에서 바라본 분해사시도이며, 도 4는 도 1의 제1 가압유닛이 도시된 사시도이고, 도 5는 도 4의 A-A선에 따른 단면도이며, 도 6와 도 7은 도 5에 따른 동작상태도이고, 도 8은 도 1의 제2 가압유닛이 도시된 사시도이고, 도 9는 도 8의 제2 가압유닛의 분해사시도이며, 도 10은 도 9를 다른 방향에서 바라본 분해사시도이고, 도 11은 도 8의 B-B선에 따른 단면도이며, 도 12와 도 13은 도 11에 따른 동작상태도이다.
도1 내지 13에 도시된 바와 같이 평면디스플레이용 화학 기상 증착장치는, 증착 공정이 진행되는 공정 챔버(100)의 내부에 마련되는 하부 전극(130)을 접지하는 그라운드 스트랩(ground strap, 170)과, 하부 전극(130)과 연결되며, 그라운드 스트랩(170)의 일부분인 제1 영역(171)이 하부 전극(130)에 면접촉 되도록, 제1 영역(171)을 탄성적으로 가압하는 제1 가압유닛(200)을 포함한다.
공정 챔버(100)는 상부챔버(110)와 하부챔버(120)를 포함한다. 이러한 공정 챔버(100)는, 상부챔버(110)와 하부챔버(120)가 한 몸체를 이루어 내부에 증착공간(S)을 형성한다.
또한 공정 챔버(100)는, 증착 공정이 진행될 때는 증착공간(S)이 진공 분위기로 유지될 수 있도록, 증착공간(S)을 외부와 격리한다.
상부챔버(110)의 내부에는 횡 방향을 따라 상부 전극(140)이 마련되어 있다. 상부 전극(140)은, 하부챔버(120)를 향한 전면에 배치되는 가스분배판(145)과, 가스분배판(145)과의 버퍼공간(Y)을 사이에 두고 가스분배판(145)의 배후에 배치되는 후방플레이트(141)를 구비한다.
가스분배판(145)에는, 공정 챔버(100) 내에 형성되는 증착공간(S)으로 증착 공정을 위한 플라즈마 상태의 가스(gas)를 분배하는 다수의 오리피스(미도시)가 그 두께방향을 따라 형성되어 있다.
가스분배판(145)과 후방플레이트(141) 사이에는 현가지지부재(143)가 마련되어 있다. 현가지지부재(143)는 버퍼공간(Y) 내의 증착물질이 외부로 누출되지 않도록 버퍼공간(Y)을 차폐할 뿐만 아니라 가스분배판(145)을 후방플레이트(141)에 대해 현가 지지한다. 뿐만 아니라 현가지지부재(143)는 증착 공정 시 대략 200℃ 정도로 가열된 가스분배판(145)이 X축, Y축 및 Z축 방향 중 적어도 어느 한 방향으로 열팽창하는 것을 보상하는 역할도 겸한다.
후방플레이트(141)와 상부챔버(110) 사이에는 후방플레이트(141)가 상부챔버(110)의 외벽에 직접 접촉되어 통전되지 않도록 절연체(117)가 마련되어 있다. 절연체(117)는 테프론 등으로 제작될 수 있다. 후방플레이트(141)의 주변에는 상부챔버(110)에 대해 후방플레이트(141)를 지지하는 플레이트지지부(미도시)가 더 구비되어 있다.
상부챔버(110)의 상단에는 상판부(113)가 마련되어 있는데, 상판부(113)는 상부챔버(110)의 상부를 덮는 역할을 할 뿐만 아니라 지지 플레이트(미도시)가 지지 및 결합되는 부분이 된다.
지지 플레이트(미도시)에는, 그 상부에 공정 가스(gas)를 공급시키기 위한 가스공급부(115)와, 상부챔버(110) 내에 결합되어 있는 후방플레이트(141)와 연결라인(11)에 의해 전기적으로 연결되어 있는 고주파 전원부(112)와, 가스공급부(115)와 가스유입관(미도시)이 연결되도록 가스공급부(115) 및 고주파 전원부(112) 사이에 마련되어 가스공급부(115)로부터 유입되는 공정 가스(gas)의 이동 경로가 되는 가스이동관(미도시)과, 가스이동관(미도시) 및 그 주변 영역을 차폐하는 차폐박스(미도시) 등이 장착되어 있다.
이러한 구성에 의해 가스공급부(115)로부터 공급되는 공정 가스(gas)는 가스유입관(미도시)을 통해 버퍼공간(Y)으로 공급될 수 있고, 후방플레이트(141)가 고주파 전원부(112)에 의해 공급되는 고주파 전력에 의해 전극을 띠게 됨으로써 버퍼공간(Y)으로 유입된 공정 가스(gas)를 플라즈마화 할 수 있다.
하부챔버(120)에 대해서 살펴보면, 하부챔버(120)는, 실질적으로 기판(G)에 대한 증착 공정이 진행되는 부분으로서, 전술한 증착공간(S)이 하부챔버(120) 내에 형성된다.
도시하지는 않았지만, 하부챔버(120) 내의 바닥면 영역에는 증착공간(S)에 존재하는 공정 가스(gas)를 다시 증착공간(S)으로 확산시키는 가스확산판(미도시)이 마련되어 있다.
하부챔버(120) 내부에는 상부 전극(140)과 이격되어 배치되는 하부 전극(130)이 마련된다. 하부 전극(130)은 기판(G)이 로딩(Loading)되는 서셉터(131)를 포함한다.
서셉터(131)는 하부챔버(120) 내의 증착공간(S)에서 횡 방향으로 배치되어 로딩(loading)되는 기판(G)을 지지한다. 보통은 증착 대상물인 기판(G)의 면적보다 큰 구조물로 형성되며, 서셉터(131)의 상면은 기판(G)이 정밀하게 수평 상태로 로딩될 수 있도록 거의 정반(Surface plate)으로 제조된다.
서셉터(131)의 상면으로 기판(G)이 얹혀지면서 로딩되거나 취출되기 위해 서셉터(131)에는 로딩되거나 취출되는 기판(G)의 하면을 안정적으로 지지하는 복수의 리프트 핀(132, Lift Pin)이 더 구비되어 있다. 리프트 핀(132)들은 서셉터(131)를 관통하도록 서셉터(131)에 설치되어 있다.
이러한 리프트 핀(132)들은 서셉터(131)가 하강할 때, 그 하단이 하부챔버(120)의 바닥면에 가압되어 상단이 서셉터(131)의 상단으로 돌출된다. 리프트 핀(132)의 돌출된 상단은 기판(G)을 상부로 들어올리게 되고 따라서 기판(G)은 서셉터(131)로부터 이격되게 된다.
반대로, 서셉터(131)가 부상하면, 리프트 핀(132)이 서셉터(131)의 상면에 대해 하방으로 이동하여 기판(G)이 서셉터(131)의 상면에 밀착된다. 즉, 리프트 핀(132)들은 후술할 엔드 이펙터(210)가 서셉터(131)에 로딩된 기판(G)을 지지할 수 있도록 기판(G)과 서셉터(131) 사이의 공간을 형성하는 역할을 겸한다.
이러한 서셉터(131)에는, 그 상단이 서셉터(131)의 배면 중앙 영역에 고정되고 하단이 하부챔버(120)를 통해 하방으로 노출되어 서셉터(131)를 승강 가능하게 지지하는 컬럼(133)이 더 결합되어 있다.
한편, 서셉터(131)는 무겁고 사이즈가 크게 되면 이에 의하여 처짐 등이 발생될 수 있는데, 이는 서셉터(131)의 상면에 로딩되는 기판(G)의 처짐 등으로 연계될 수 있다. 이에 본 실시예에서는, 도 1에 도시된 바와 같이, 컬럼(133)의 상부 영역에는 서셉터 지지부(134)가 마련되어 서셉터(131)를 안정적으로 떠받치고 있다. 그러나 본 발명의 권리범위는 이에 제한되지 않으며 서셉터(131)에 처짐이 없는 경우라면 서셉터 지지부(134)는 생략될 수 있다.
서셉터(131)는 하부챔버(120) 내의 증착공간(S)에서 상하로 승강한다. 즉, 기판(G)이 로딩될 때는 하부챔버(120) 내의 바닥면 영역에 배치되어 있다가 기판(G)이 서셉터(131)의 상면에 밀착되고 증착 공정이 진행될 때에는 기판(G)이 가스분배판(145)에 인접할 수 있도록 부상한다. 이를 위해, 서셉터(131)에 결합된 컬럼(133)에는 서셉터(131)를 승강시키는 승강 모듈(150)이 더 마련되어 있다.
승강 모듈(150)에 의해 서셉터(131)가 승강하는 과정에서 컬럼(133)과 하부챔버(120) 사이에 공간이 발생되면 않아야 한다. 따라서 컬럼(133)이 통과하는 하부챔버(120)의 해당 영역에는, 컬럼(133)의 외부를 감싸도록 벨로우즈관(151)이 마련되어 있다. 벨로우즈관(151)은 서셉터(131)가 하강할 때 팽창되고, 서셉터(131)가 부상할 때 압착된다.
한편 하부챔버(120)의 측벽에는 기판(G)이 출입되는 공간을 형성하되 게이트 밸브(GATE VALVE,160)에 의해 개폐되는 기판 출입구(121)가 마련된다.
게이트 밸브(160)는 기판 출입구(121)를 개폐하는데, 이러한 게이트 밸브(160)는, 기판(G)이 출입하는 밸브 하우징(161)과, 밸브 하우징(161) 내부에 업/다운(up/down) 가능하게 마련되며, 기판 출입구(121)을 개폐하는 밸브 블레이드(162)와, 밸브 블레이드(162)와 연결되며, 밸브 블레이드(162)를 업/다운(up/down)시키는 블레이드 업/다운(up/down) 이동부(163)를 포함한다.
본 실시예에서 블레이드 업/다운(up/down) 이동부(163)는 가압실린더로 마련되는데, 이에 본 발명의 권리범위가 한정되지 않으며, 밸브 블레이드(162)를 업/다운(up/down)시킬 수 있는 다양한 구동수단이 블레이드 업/다운(up/down) 이동부로 사용될 수 있다.
한편 그라운드 스트랩(170)은 하부 전극(130)에 전기적으로 연결되어 하부 전극(130)을 접지시킨다. 이러한 그라운드 스트랩(170)과 하부 전극(130)의 연결은 제1 가압유닛(200)에 의해 이루어진다.
제1 가압유닛(200)은, 제1 영역(171)을 하부 전극(130)으로 가압하며 하부 전극(130)에 대하여 접근 및 이격되는 방향으로 이동 가능한 제1 가압 블록(210)과, 제1 가압 블록(210)이 결합되며 하부 전극(130)에 상대 이동 가능하게 연결되는 제1 연결부재(220)와, 제1 연결부재(220)에 연결되며 제1 가압 블록(210)을 하부 전극(130)에 대하여 접근하는 방향으로 탄성바이어스하는 제1 탄성체(230)를 포함한다.
제1 연결부재(220)는, 하부 전극(130)에 상대 이동 가능하게 연결된다. 이러한 제1 연결부재(220)는, 미리 결정된 직경을 갖는 제1 연결부재 헤드부(221)와, 제1 연결부재 헤드부(221)와 연결되고 제1 연결부재 헤드부(221)의 직경보다 작은 직경을 가지는 제1 연결부재 몸체부(222)와, 제1 연결부재 몸체부(222)에 구비되며 제1 연결부재 몸체부(222)의 말단부에서 제1 연결부재 헤드부(221) 방향으로 미리 결정된 높이만큼 마련되는 제1 연결부재 나사산부(223)를 포함한다.
제1 연결부재(220)의 이동을 위해, 하부 전극(130)에는, 제1 연결부재(220)가 관통하며 제1 연결부재(220)의 상대 이동을 안내하는 가이드 홀(GH)이 형성된다.
제1 가압유닛(200)의 간편한 설치 및 유지보수를 위해, 하부 전극(130)에는, 하부 전극(130)의 상측벽에서 하측벽 방향으로 미리 결정된 깊이로 함몰되어 형성되며 가이드 홀(GH)의 단면적보다 넓은 단면적을 가지고 가이드 홀(GH)과 연통되는 설치홈(CH)이 마련된다.
한편 제1 가압 블록(210)은, 제1 연결부재(220)와 결합되어 하부 전극(130)에 대하여 접근 및 이격되는 방향으로 이동 가능하다.
이러한 제1 가압 블록(210)은, 제1 연결부재 나사산부(223)와 나사결합되는 나사홈이 형성되는 제1 블록 몸체부(211)와, 상가 제1 블록 몸체부(211)의 상측벽에서 돌출되어 마련되며, 제1 영역(171)에 형성되는 제1 슬릿(slit, 172)에 끼워지는 제1 돌기부(212)를 포함한다.
제1 블록 몸체부(211)는, 제1 블록 몸체부(211)의 하측벽에서 상측벽 방향으로 갈수록 제1 블록 몸체부(211)의 단면적이 작아지도록 경사지는, 적어도 하나 이상의 제1 경사 측벽(213)을 포함한다.
이러한 테어퍼진 제1 경사 측벽(213)은, 그라운드 스트랩(170)의 연결 또는 연결 해제 시 작업자가 제1 가압 블록(210)을 잡아당겨 제1 가압 블록(210)을 하부 전극(130)에서 이격시키는 작업을 용이하게 한다.
제1 돌기부(212)는 제1 슬릿(172)에 끼워지는데, 이러한 제1 돌기부(212)는 그라운드 스트랩(170)의 연결 시 제1 영역(171)의 정위치를 잡아주는 역할과, 그라운드 스트랩(170)의 이동을 제한하는 스토퍼 역할을 수행한다.
한편 제1 탄성체(230)는 제1 가압 블록(210)을 하부 전극(130)에 대하여 접근하는 방향으로 탄성바이어스시킨다. 이러한 제1 탄성체(230)는, 일단부가 제1 연결부재 헤드부(221)에 지지되며, 타단부는 설치홈(CH)의 바닥면에 지지되는 제1 스프링(231)을 포함한다.
이러한 제1 스프링(231)은, 탄성 복원력을 통해 제1 연결부재(220)에 결합된 제1 가압 블록(210)을 하부 전극(130)에 대하여 접근하는 방향으로 가압한다.
한편 본 실시예에 따른 평면디스플레이용 화학 기상 증착장치는, 설치홈(CH)에 삽입되며, 설치홈(CH)을 차폐하는 커버(240)를 더 포함한다.
이러한 커버(240)는, 설치홈(CH)을 차폐함으로써, 증착물질이 가이드 홀(GH)의 내부로 침입하여 제1 연결부재(220)의 이동을 방해하는 것을 방지한다.
또한 본 실시예에 따른 평면디스플레이용 화학 기상 증착장치는, 공정 챔버에 마련되는 접지부(180)에 연결되며, 그라운드 스트랩(170)의 일부분인 제2 영역(175)이 접지부(180)에 면접촉 되도록, 제2 영역(175)을 탄성적으로 가압하는 제2 가압유닛(300)을 더 포함한다.
본 실시예에서 공정 챔버에 마련되는 접지부(180)는 공정 챔버의 내측 하벽으로 구성되는데, 이에 본 발명의 권리범위가 한정되는 것은 아니며 그라운드 스트랩(170)과 전기적으로 연결되어 하부 전극(130)을 접지시킬 수 있는 다양한 부재가 본 실시예의 접지부(180)로 사용될 수 있다.
제2 가압유닛(300)은, 접지부(180)에 결합되는 제2 연결부재(310)와, 접지부(180)에 대하여 접근 및 이격되는 방향으로 상대 이동 가능하게 제2 연결부재(310)에 연결되며 제2 영역(175)을 접지부(180)로 가압하는 가압 플레이트(320)와, 제2 연결부재(310)에 연결되며 가압 플레이트(320)를 접지부(180)에 대하여 접근하는 방향으로 탄성바이어스하는 제2 탄성체(330)를 포함한다.
제2 연결부재(310)는 접지부(180)에 결합된다. 이러한 제2 연결부재(310)는, 미리 결정된 직경을 갖는 제2 연결부재 헤드부(311)와, 제2 연결부재 헤드부(311)와 연결되고, 제2 연결부재 헤드부(311)의 직경보다 작은 직경을 가지는 제2 연결부재 몸체부(312)와, 제2 연결부재 몸체부(312)에 구비되며, 제2 연결부재 몸체부(312)의 말단부에서 제2 연결부재 헤드부(311) 방향으로 미리 결정된 높이만큼 마련되어 접지부(180)에 나사결합되는 제2 연결부재 나사산부(313)를 포함한다.
제2 탄성체(330)는, 제2 연결부재(310)에 연결되며 가압 플레이트(320)를 접지부(180)에 대하여 접근하는 방향으로 탄성바이어스한다. 이러한 제2 탄성체(330)는, 일단부가 제2 연결부재 헤드부(311)에 지지되며, 타단부는 가압 플레이트(320)에 지지되는 제2 스프링(331)을 포함한다.
이러한 제2 스프링(331)은, 탄성 복원력을 통해 가압 플레이트(320)를 접지부(180)에 대하여 접근하는 방향으로 가압한다.
한편 본 실시예에서 제2 가압유닛(300)은, 가압 플레이트(320)와 제2 영역(175) 사이에 배치되는 제2 가압 블록(340)을 더 포함한다.
제2 가압 블록(340)은, 제1 표면(343)이 가압 플레이트(320)와 접촉되며, 제2 표면(344)이 제2 영역(175)과 접촉되는 제2 블록 몸체부(341)와, 제2 표면(344)에서 돌출되어 마련되며, 제2 영역(175)에 형성되는 제2 슬릿(slit, 176)에 끼워지는 제2 돌기부(342)를 포함한다.
제2 블록 몸체부(341)는, 제2 표면(344)에서 제1 표면(343)을 향하는 방향으로 갈수록 제2 블록 몸체부(341)의 단면적이 커지도록 경사지는, 적어도 하나 이상의 제2 경사 측벽(345)을 포함한다.
이러한 제2 경사 측벽(345)은, 그라운드 스트랩(170)의 연결 또는 연결 해제 시 작업자가 제2 가압블록을 잡아당겨 제2 가압블록을 접지부(180)에서 이격시키는 작업을 용이하게 한다.
제2 돌기부(342)는 제2 슬릿(176)에 끼워지는데, 이러한 제2 돌기부(342)는 그라운드 스트랩(170)의 연결 시 제2 영역(175)의 정위치를 잡아주는 역할과, 그라운드 스트랩(170)의 이동을 제한하는 스토퍼 역할을 수행한다.
이하에서 본 실시예에 따른 평면디스플레이용 화학 기상 증착장치의 작동을 제1 가압유닛(200)과 제2 가압유닛(300)의 동작을 위주로 설명한다.
먼저 제1 가압유닛(200)에 대해 설명하면, 제1 가압유닛(200)은 제1 스프링(231)의 탄성 복원력을 통해 그라운드 스트랩(170)의 제1 영역(171)을 제1 가압 블록(210)으로 가압한다.
이러한 제1 가압유닛(200)의 가압에 의해 제1 영역(171)이 하부 전극(130)에 면접촉되어 하부 전극(130)과 그라운드 스트랩(170)의 전기 전도성이 향상된다.
한편 그라운드 스트랩(170)의 교체를 위해 하부 전극(130)과 제1 영역(171)의 연결 해제 시, 작업자는 제1 가압 블록(210)을 당겨 제1 가압 블록(210)을 하부 전극(130)에서 이격시킨다.
이후 제1 가압 블록(210)과 하부 전극(130) 사이의 벌어진 틈으로 교체될 그라운드 스트랩(170)을 빼내고 새로운 그라운드 스트랩(170)을 밀어 넣는다.
이때 제1 돌기부(212)를 제1 슬릿(172)에 끼워 새로운 그라운드 스트랩(170)의 제1 영역(171)을 정위치한다.
이후 작업자가 교체를 위해 당긴 제1 가압블록을 놓으면 제1 스프링(231)의 탄성 복원되고, 그에 따라 제1 가압 블록(210)이 하부 전극(130)으로 이동되며 제1 영역(171)을 하부 전극(130)으로 가압한다.
다음 제2 가압유닛(300)에 대해 설명하면, 제2 가압유닛(300)은 제2 스프링(331)의 탄성 복원력을 통해 그라운드 스트랩(170)의 제2 영역(175)을 가압 플레이트(320)로 가압한다.
이러한 제2 가압유닛(300)의 가압에 의해 제2 영역(175)이 접지부(180)에 면접촉되어 접지부(180)와 그라운드 스트랩(170)의 전기 전도성이 향상된다.
한편 그라운드 스트랩(170)의 교체를 위해 접지부(180)와 제2 영역(175)의 연결 해제 시, 작업자는 제2 가압 블록(340)을 당겨 제2 가압 블록(340)을 접지부(180)에서 이격시킨다.
이후 제2 가압 블록(340)과 접지부(180) 사이의 벌어진 틈으로 교체될 그라운드 스트랩(170)을 빼내고 새로운 그라운드 스트랩(170)을 밀어 넣는다.
이때 제2 돌기부(342)를 제2 슬릿(176)에 끼워 새로운 그라운드 스트랩(170)의 제2 영역(175)을 정위치한다.
이후 작업자가 교체를 위해 당긴 제2 가압블록을 놓으면 제2 스프링(331)의 탄성 복원되고, 그에 따라 제2 가압 블록(340)이 접지부(180)로 이동되며 제2 영역(175)을 접지부(180)로 가압한다.
이와 같이 본 실시예에 따른 평면디스플레이용 화학 기상 증착장치는, 제1 가압유닛(200)이 제1 영역(171)을 탄성적으로 가압함으로써, 제1 영역(171)과 하부 전극(130)을 면접촉시켜 그라운드 스트랩(170)과 하부 전극(130)의 전기 전도성을 향상시킬 수 있으며, 그라운드 스트랩(170)과 하부 전극(130)의 연결 및 연결해제에 필요한 시간을 단축시킬 수 있다.
또한 본 실시예에 따른 평면디스플레이용 화학 기상 증착장치는, 제2 가압유닛(300)이 제2 영역(175)을 탄성적으로 가압함으로써, 제2 영역(175)과 접지부(180)를 면접촉시켜 그라운드 스트랩(170)과 접지부(180)의 전기 전도성을 향상시킬 수 있으며, 그라운드 스트랩(170)과 접지부(180)의 연결 및 연결해제에 필요한 시간을 단축시킬 수 있다.
도 14는 본 발명의 제2 실시예에 따른 제1 가압유닛이 도시된 사시도이다. 도 1 내지 도 13과 동일한 부재번호는 동일한 부재를 나타내며, 동일한 부재에 대한 중복된 설명은 생략하기로 한다.
본 실시예는 제1 실시예와 비교할 때에 제1 가압 블록(210a)의 배치에 있어서 차이가 있을 뿐, 다른 구성에 있어서는 도 1 내지 도 13의 제1 실시예의 구성과 동일하므로, 이하에서는 본 실시예의 제1 가압 블록(210a)의 배치를 위주로 설명하기로 한다.
본 실시예에 따른 제1 가압유닛(200a)은, 제1 가압 블록(210a)이 설치홈(CH)에 삽입된다. 또한 제1 스프링(231a)은 일단부가 제1 연결부재 헤드부(221a)에 지지되며, 타단부는 하부 전극(130)의 하측벽에 지지된다.
한편 작업자가 제1 가압 블록(210)을 손쉽게 당길 수 있도록 손잡이(P)가 마련된다.
이와 같이 본 실시예에 따른 평면디스플레이용 화학 기상 증착장치는, 제1 가압 블록(210a)이 설치홈(CH)에 삽입됨으로써, 제1 실시예의 커버(240)가 없더라도 증착 물질이 가이드 홀(GH)에 침투하지 않는 장점이 있다.
도 15는 본 발명의 제3 실시예에 따른 제2 가압유닛이 도시된 사시도이다. 도 1 내지 도 13과 동일한 부재번호는 동일한 부재를 나타내며, 동일한 부재에 대한 중복된 설명은 생략하기로 한다.
본 실시예는 제1 실시예와 비교할 때에 가압 플레이트(320b)의 구성에 있어서 차이가 있을 뿐, 다른 구성에 있어서는 도 1 내지 도 13의 제1 실시예의 구성과 동일하므로, 이하에서는 본 실시예의 가압 플레이트(320b)의 구성을 위주로 설명하기로 한다.
본 실시예에 따른 제2 가압유닛(300b)은, 분리형으로 구성된 제1 실시예의 가압 플레이트(320)와 제2 가압 블록(340)과 달리 제1 실시예의 가압 플레이트(320)와 제2 가압 블록(340)가 일체형의 구성된 가압 플레이트(320b)를 포함한다.
이러한 가압 플레이트(320b)는, 상측으로 갈수록 단면적이 커지도록 경사지는 제2 경사측벽(345b)을 포함한다.
이와 같이 본 실시예에 따른 평면디스플레이용 화학 기상 증착장치는, 일체형의 가압 플레이트(320b)를 사용함으로써, 제2 가압유닛(300b)의 구조를 단순화할 수 있으며, 그라운드 스트랩(170)의 연결 및 연결해제가 용이한 장점이 있다.
이상 도면을 참조하여 본 실시예에 대해 상세히 설명하였지만 본 실시예의 권리범위가 전술한 도면 및 설명에 국한되지는 않는다.
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.
100: 공정 챔버 110: 상부챔버
112: 고주파 전원부 113: 상판부
115: 가스공급부 117: 절연체
120: 하부챔버 121: 기판 출입구
130: 하부 전극 131: 서셉터
132: 리프트 핀 133: 컬럼
134: 서셉터 지지부 140: 상부 전극
141: 후방플레이트 143: 현가지지부재
145: 가스분배판 150: 승강 모듈
151: 벨로우즈관 160: 게이트 밸브
161: 밸브 하우징 162: 슬릿 밸브 블레이드
163: 블레이드 업/다운(up/down) 이동부
170: 그라운드 스트랩 171: 제1 영역
172: 제1 슬릿 175: 제2 영역
176: 제2 슬릿 180: 접지부
200,200a: 제1 가압유닛 210,210a: 제1 가압 블록
211: 제1 블록 몸체부 212: 제1 돌기부
213: 제1 경사 측벽 220: 제1 연결부재
221,221a: 제1 연결부재 헤드부 222: 제1 연결부재 몸체부
223: 제1 연결부재 나사산부 230: 제1 탄성체
231,231a: 제1 스프링 240: 커버
300, 300b: 제2 가압유닛 310: 제2 연결부재
311: 제2 연결부재 헤드부 312: 제2 연결부재 몸체부
313: 제2 연결부재 나사산부 320, 320b: 가압 플레이트
330: 제2 탄성체 331: 제2 스프링
340: 제2 가압 블록 341: 제2 블록 몸체부
342: 제2 돌기부 343: 제1 표면
344: 제2 표면 345,345b: 제2 경사 측벽
GH: 가이드 홀 CH: 설치홈
G: 기판 P: 손잡이

Claims (16)

  1. 증착 공정이 진행되는 공정 챔버의 내부에 마련되는 하부 전극을 접지하는 그라운드 스트랩;
    상기 하부 전극과 연결되며, 상기 그라운드 스트랩의 일부분인 제1 영역이 상기 하부 전극에 면접촉 되도록, 상기 제1 영역을 탄성적으로 가압하는 제1 가압유닛; 및
    상기 공정 챔버에 마련되는 접지부에 연결되며, 상기 그라운드 스트랩의 일부분인 제2 영역이 상기 접지부에 면접촉 되도록, 상기 제2 영역을 탄성적으로 가압하는 제2 가압유닛을 포함하고,
    상기 제1 가압유닛은,
    상기 하부 전극에 상대 이동 가능하게 연결되는 제1 연결부재;
    상기 제1 연결부재에 결합되며, 상기 그라운드 스트랩의 교체를 위해 상기 하부 전극에 대하여 접근 및 이격되는 방향으로 상대이동 가능한 제1 가압 블록; 및
    상기 제1 연결부재에 연결되며, 상기 제1 가압 블록을 상기 하부 전극에 대하여 접근하는 방향으로 탄성바이어스하는 제1 탄성체를 포함하며,
    상기 제2 가압유닛은,
    상기 접지부에 결합되는 제2 연결부재;
    상기 제2 영역을 상기 접지부로 가압하며, 상기 그라운드 스트랩의 교체를 위해 상기 접지부에 대하여 접근 및 이격되는 방향으로 상대 이동 가능하게 상기 제2 연결부재에 연결되는 가압 플레이트; 및
    상기 제2 연결부재에 연결되며, 상기 가압 플레이트를 상기 접지부에 대하여 접근하는 방향으로 탄성바이어스하는 제2 탄성체를 포함하는 평면디스플레이용 화학 기상 증착장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 연결부재는,
    미리 결정된 직경을 갖는 제1 연결부재 헤드부;
    상기 제1 연결부재 헤드부와 연결되고, 상기 제1 연결부재 헤드부의 직경보다 작은 직경을 가지는 제1 연결부재 몸체부; 및
    상기 제1 연결부재 몸체부에 구비되며, 상기 제1 연결부재 몸체부의 말단부에서 상기 제1 연결부재 헤드부 방향으로 미리 결정된 높이만큼 마련되는 제1 연결부재 나사산부를 포함하는 평면디스플레이용 화학 기상 증착장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1 가압 블록은,
    상기 제1 연결부재 나사산부와 나사결합되는 나사홈이 형성되는 제1 블록 몸체부; 및
    상가 제1 블록 몸체부의 상측벽에서 돌출되어 마련되며, 상기 제1 영역에 형성되는 슬릿(slit)에 끼워지는 제1 돌기부를 포함하는 평면디스플레이용 화학 기상 증착장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1 블록 몸체부는,
    상기 제1 블록 몸체부의 하측벽에서 상기 상측벽을 향하는 방향으로 갈수록 상기 제1 블록 몸체부의 단면적이 작아지도록 경사지는, 적어도 하나 이상의 제1 경사 측벽을 포함하는 평면디스플레이용 화학 기상 증착장치.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 하부 전극에는, 상기 제1 연결부재가 관통하며 상기 제1 연결부재의 상대 이동을 안내하는 가이드 홀이 형성되는 것을 특징으로 하는 평면디스플레이용 화학 기상 증착장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 하부 전극에는,
    상기 하부 전극의 상측벽에서 하측벽 방향으로 미리 결정된 깊이로 함몰되어 형성되며, 상기 가이드 홀의 단면적보다 넓은 단면적을 가지고 상기 가이드 홀과 연통되는 설치홈이 마련되는 것을 특징으로 하는 평면디스플레이용 화학 기상 증착장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제1 탄성체는,
    일단부가 상기 제1 연결부재 헤드부에 지지되며, 타단부는 상기 설치홈의 바닥면에 지지되는 제1 스프링을 포함하는 평면디스플레이용 화학 기상 증착장치.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 설치홈에 삽입되며, 상기 설치홈을 차폐하는 커버를 더 포함하는 평면디스플레이용 화학 기상 증착장치.
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 제1항에 있어서,
    상기 제2 연결부재는,
    미리 결정된 직경을 갖는 제2 연결부재 헤드부;
    상기 제2 연결부재 헤드부와 연결되고, 상기 제2 연결부재 헤드부의 직경보다 작은 직경을 가지는 제2 연결부재 몸체부; 및
    상기 제2 연결부재 몸체부에 구비되며, 상기 제2 연결부재 몸체부의 말단부에서 상기 제2 연결부재 헤드부 방향으로 미리 결정된 높이만큼 마련되어 상기 접지부에 나사결합되는 제2 연결부재 나사산부를 포함하는 평면디스플레이용 화학 기상 증착장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 제2 탄성체는,
    일단부가 상기 제2 연결부재 헤드부에 지지되며, 타단부는 상기 가압 플레이트에 지지되는 제2 스프링을 포함하는 평면디스플레이용 화학 기상 증착장치.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 제2 가압유닛은,
    상기 가압 플레이트와 상기 제2 영역 사이에 배치되는 제2 가압 블록을 더 포함하는 평면디스플레이용 화학 기상 증착장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 제2 가압 블록은,
    제1 표면이 상기 가압 플레이트와 접촉되며, 제2 표면이 상기 제2 영역과 접촉되는 제2 블록 몸체부; 및
    상기 제2 표면에서 돌출되어 마련되며, 상기 제2 영역에 형성되는 슬릿(slit)에 끼워지는 제2 돌기부를 포함하는 평면디스플레이용 화학 기상 증착장치.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 제2 블록 몸체부는,
    상기 제2 표면에서 상기 제1 표면을 향하는 방향으로 갈수록 상기 제2 블록 몸체부의 단면적이 커지도록 경사지는, 적어도 하나 이상의 제2 경사 측벽을 포함하는 평면디스플레이용 화학 기상 증착장치.
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