KR101950439B1

KR101950439B1 - 기판 지지 장치 및 기판 처리 장치

Info

Publication number: KR101950439B1
Application number: KR1020120155661A
Authority: KR
Inventors: 김정래; 김태훈
Original assignee: 주식회사 원익아이피에스
Priority date: 2012-12-28
Filing date: 2012-12-28
Publication date: 2019-02-21
Also published as: KR20140087149A

Abstract

본 발명은 기판 지지 장치 및 이를 구비한 기판 처리 장치에 관한 것으로서, 특히, 전원 접속 부위가 열팽창, 열수축 또는 아크 방전의 발생으로 손상되는 것을 방지할 수 있는 기판 지지 장치 및 이를 구비한 기판 처리 장치에 관한 것이다. 본 발명의 실시 형태인 기판지지장치는, 기판이 안착되는 표면을 가지며 내장재가 매립되어 있는 기판 안착 플레이트와, 외부의 전원 또는 접지와 전기적으로 연결된 도전성의 도전체와, 상기 기판 안착 플레이트의 내장재와 전기적으로 연결된 일단부와 상기 일단부에서 길이 방향인 Z축 방향으로 연장된 타단부를 구비한 도전성의 전원 공급 로드와, 상기 전원 공급 로드의 타단부의 둘레를 감싸는 클램프와 상기 클램프의 양측 외면에서 클립으로 밀착시켜 고정하는 클립 고정체와 상기 클램프의 외측면과 상기 도전체의 외측면을 탄력적으로 연결한 가용성 전도 시트를 구비하여 상기 도전체와 상기 전원 공급 로드의 타단부를 전기적으로 연결한 커넥터 어셈블리를 포함하며, 상기 클램프는, C자형 부재의 양측에서 연장되어 대향된 한 쌍의 제1집게 암 및 제2집게 암과, 상기 제1집게 암의 Z축 방향 상단면에 형성된 상측 제1단차턱과, 상기 제1집게 암의 Z축 방향 하단면에 형성된 하측 제1단차턱과, 상기 제2집게 암의 Z축 방향 상단면에 형성된 상측 제2단차턱과, 상기 제2집게 암의 Z축 방향 하단면에 형성된 하측 제2단차턱을 포함하며, 상기 클립 고정체는, 상기 상측 제1단차턱과 상기 하측 제1단차턱에 끼어져 제1집게 암에 부착되는 제1클립과, 상기 상측 제2단차턱과 상기 하측 제2단차턱에 끼어져 상기 제2집게 암에 부착되는 제2클립과, 상기 제1클립 및 제2클립을 서로 밀착시키는 조임체를 포함한다.

Description

기판 지지 장치 및 기판 처리 장치{apparatus for susceptor and processing substrate}

본 발명은 기판 지지 장치 및 이를 구비한 기판 처리 장치에 관한 것으로서, 특히, 전원 접속 부위가 열팽창, 열수축 또는 아크 방전의 발생으로 손상되는 것을 방지할 수 있는 기판 지지 장치 및 이를 구비한 기판 처리 장치에 관한 것이다.

최근 반도체 소자나 평판 디스플레이 소자 등을 제조하기 위한 기판 처리 공정에서는 기판의 표면을 식각하거나 또는 그 표면상에 소정의 물질을 증착하기 위해 플라즈마를 응용한 기술이나 급속 열처리를 응용한 기술 등이 다양하게 이용되고 있다.

플라즈마 처리 장치나 급속 열처리 장치 등의 기판 처리 장치의 내부에는 공정 중 기판을 지지하는 수단으로서 기판 지지부가 구비된다. 기판 지지부는 도 1에 도시한 바와 같이 기판이 안착되는 기판 안착 플레이트(21)와, 이러한 기판 안착 플레이트(21)를 지지하는 샤프트(22)를 포함한다. 기판 안착 플레이트(21)에는 전극(23) 등의 내장재가 내장 매립된다. 기판 안착 플레이트(21)에는 전극(23)이외에 히터(미도시)가 내장재로서 내장 매립될 수 있다. 외부의 전원을 기판 안착 플레이트 내의 전극(211)에 전원이나 접지 전위를 공급하기 위하여 전원 연결 장치가 구비된다. 즉, 기판 안착 플레이트(21)의 하부면에는 전원 공급 로드(50)가 전극(211)에 연결되고, 전원 공급 로드(50)의 하단부에는 외부에서 공급되는 전원을 인가하는 도전체(70)과 결합된다. 따라서 전극(23)은 중공(hollow) 구조의 샤프트(22)의 축 내부를 관통하는 전원 공급 로드(50)를 통하여 전압 또는 접지 전위(GND)를 제공받는다. 전원 공급 로드(50)는 스프링 접 접촉 방식의 부싱 타입의 커넥터(B)을 통하여 연결됨으로써 전기적으로 서로 연결되는 도전 상태를 이룬다.

그런데 이러한 부싱 타입의 커넥터(B)를 이용하여 전원 공급 로드(50)와 도전체(70)이 서로 연결되는 경우에는 다음과 같은 문제가 있다.

전원 공급 로드(50)의 외주면이 부싱(B)에 삽입되어 점 접촉을 이루고 있기 때문에, 기판 지지부의 승강 구동에 따라 전원 접속 부위가 헐거워질 수 있었다(여기서, 전원 접속 부위는 전원 공급 로드(50)와 부싱(B)과의 접촉을 의미한다). 따라서, 헐거워진 전원 접속 부위에서 아크 방전 등을 발생시켜 전원 접속 부위가 산화되거나 저항 증가로 인해 용융되는 등의 손상이 발생되는 문제가 있다. 따라서 종래의 기판 지지부는 전원 접속 부위가 불안정하여 공정 중 예기치 않게 전원 접속 부위가 손상될 수 있으며, 기판 처리 공정이 갑작스럽게 중단되어 기판 불량이 발생되고, 이로 인해 기판 처리 공정의 생산성이 저하되는 문제점이 있었다.

또한 전극(또는 히터)에 전원이 공급되면 전원 공급 로드(50)의 열팽창이나 열수축이 길이 방향으로 일어나게 되고, 시간이 지날수록 전원 공급 로드(50)와 부싱(B)간의 밀착력이 줄어들어 부싱 내벽에 유격을 만들어 아킹(arching) 방전을 초래하게 된다. 이러한 아킹 방전은 전원 접속 부위의 전기 저항을 급격하게 상승시켜 전원 접속 부위가 침식되어져 전원 공급 로드(50)와 부싱 내벽 사이의 접촉 지점을 손상시키게 된다. 따라서 접촉 부위가 단선(burn out)이 되는 결과를 초래한다.

한국공개특허 2005-0015715(2005.02.21. 공개)

본 발명의 기술적 과제는 기판 안착 플레이트의 전극 또는 히터에 전압 또는 접지 전위를 제공하는 전원 연결 장치 및 이러한 전원 연결 장치를 적용한 기판 처리 장치를 제공하는데 있다. 또한 본 발명의 기술적 과제는 전원 접속 부위가 열팽창 또는 아크 방전의 발생으로 손상되는 것을 방지하는데 있다. 또한 전원 접속 부위의 열팽창에 상관없이 안정적인 전압 또는 접지 전위를 제공하는데 있다.

본 발명의 실시 형태인 기판지지장치는, 기판이 안착되는 표면을 가지며 내장재가 매립되어 있는 기판 안착 플레이트와, 외부의 전원 또는 접지와 전기적으로 연결된 도전성의 도전체와, 상기 기판 안착 플레이트의 내장재와 전기적으로 연결된 일단부와 상기 일단부에서 길이 방향인 Z축 방향으로 연장된 타단부를 구비한 도전성의 전원 공급 로드와, 상기 전원 공급 로드의 타단부의 둘레를 감싸는 클램프와 상기 클램프의 양측 외면에서 클립으로 밀착시켜 고정하는 클립 고정체와 상기 클램프의 외측면과 상기 도전체의 외측면을 탄력적으로 연결한 가용성 전도 시트를 구비하여 상기 도전체와 상기 전원 공급 로드의 타단부를 전기적으로 연결한 커넥터 어셈블리를 포함하며, 상기 클램프는, C자형 부재의 양측에서 연장되어 대향된 한 쌍의 제1집게 암 및 제2집게 암과, 상기 제1집게 암의 Z축 방향 상단면에 형성된 상측 제1단차턱과, 상기 제1집게 암의 Z축 방향 하단면에 형성된 하측 제1단차턱과, 상기 제2집게 암의 Z축 방향 상단면에 형성된 상측 제2단차턱과, 상기 제2집게 암의 Z축 방향 하단면에 형성된 하측 제2단차턱을 포함하며, 상기 클립 고정체는, 상기 상측 제1단차턱과 상기 하측 제1단차턱에 끼어져 제1집게 암에 부착되는 제1클립과, 상기 상측 제2단차턱과 상기 하측 제2단차턱에 끼어져 상기 제2집게 암에 부착되는 제2클립과, 상기 제1클립 및 제2클립을 서로 밀착시키는 조임체를 포함한다.

또한 제1클립은, Z축 방향의 제1클립 몸체와, 상기 제1클립 몸체의 일끝단에서 직각으로 절곡 돌출된 상측 제1돌출체와, 상기 제1클립 몸체의 타끝단에서 직각으로 절곡 돌출된 하측 제1돌출체와, 상기 상측 제1돌출체 및 하측 제1돌출체의 내부를 각각 관통한 제1나사선 홀을 포함한다.

또한 제2클립은, Z축 방향의 제2클립 몸체와, 상기 제2클립 몸체의 일끝단에서 직각으로 절곡 돌출된 상측 제2돌출체와, 상기 제2클립 몸체의 타끝단에서 직각으로 절곡 돌출된 하측 제2돌출체와, 상기 상측 제2돌출체 및 하측 제2돌출체의 내부를 각각 관통한 제2나사선 홀을 포함한다.

또한 가용성 전도 시트는, 상기 제1집게 암 및 제2집게 암 중에서 어느 하나의 집게 암의 외측면에 전기적으로 연결되는 제1도전판과, 상기 도전체의 외측면에 전기적으로 연결되는 제2도전판과, 상기 제1도전판과 상기 제2도전판을 탄력성 있는 도전성 재질의 플레이트로 연결시킨 도전 연결판을 포함한다.

또한 도전 연결판은, 제1연결면과 제2연결면을 'U자'형으로 연결시킨 탄성 시트로서, 상기 제1연결면과 제2연결면의 간격이 Z축 방향으로 탄력적으로 수축 및 이격되어 상기 전원 공급 로드의 Z축 방향을 따라 탄력성을 가짐을 특징으로 한다.

또한 본 발명의 실시 형태인 기판 처리 장치는, 반응 공간을 가지는 챔버와, 상기 챔버의 반응 공간에 공정 가스를 분사하는 가스 분사기와, 기판이 안착되는 표면을 가지며 전극이 매립되어 있는 기판 안착 플레이트 및 이를 지지하여 승하강 회전 구동하는 기판 지지부와, 외부의 전원 또는 접지와 전기적으로 연결된 도전성의 도전체와, 상기 기판 안착 플레이트의 내장재와 전기적으로 연결된 일단부와 상기 일단부에서 길이 방향인 Z축 방향으로 연장된 타단부를 구비한 도전성의 전원 공급 로드와, 상기 전원 공급 로드의 타단부의 둘레를 감싸는 클램프와 상기 클램프의 양측 외면에서 클립으로 밀착시켜 고정하는 클립 고정체와 상기 클램프의 외측면과 상기 도전체의 외측면을 탄력적으로 연결한 가용성 전도 시트를 구비하여 상기 도전체와 상기 전원 공급 로드의 타단부를 전기적으로 연결한 커넥터 어셈블리를 포함하며, 상기 클램프는, C자형 부재의 양측에서 연장되어 대향된 한 쌍의 제1집게 암 및 제2집게 암과, 상기 제1집게 암의 Z축 방향 상단면에 형성된 상측 제1단차턱과, 상기 제1집게 암의 Z축 방향 하단면에 형성된 하측 제1단차턱과, 상기 제2집게 암의 Z축 방향 상단면에 형성된 상측 제2단차턱과, 상기 제2집게 암의 Z축 방향 하단면에 형성된 하측 제2단차턱을 포함하며, 상기 클립 고정체는, 상기 상측 제1단차턱과 상기 하측 제1단차턱에 끼어져 제1집게 암에 부착되는 제1클립과, 상기 상측 제2단차턱과 상기 하측 제2단차턱에 끼어져 상기 제2집게 암에 부착되는 제2클립과, 상기 제1클립 및 제2클립을 서로 밀착시키는 조임체를 포함한다.

본 발명의 실시 형태에 따르면 전원 공급 로드의 열팽창에 의한 수축 및 확장에 상관없이 안정적인 전압 또는 접지 전위를 제공할 수 있다. 또한 전원 접속 부위가 열팽창 하더라도 열팽창 방향과 동일한 방향으로 탄력성을 가질 수 있어, 열팽창 또는 아크 방전의 발생을 방지할 수 있다.

도 1은 종래의 기판 지지부를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시 예에 따른 기판 처리 장치를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 전원 연결 장치의 사시도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 커넥터 어셈블리의 분해도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 전원 공급 로드가 커넥터 어셈블리에 결합된 모습을 도시한 측면 사시도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따라 전원 공급 로드가 커넥터 어셈블리에 결합된 모습을 도시한 상부 사시도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 더욱 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. 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.

이하 설명에서 내장재가 매립된 플레이트의 예로서, 기판 처리 장치의 공정 시에 기판이 안착되는 기판 안착 플레이트를 예로 들어 설명하겠으나 전원을 공급받는 내장재가 매립된 플레이트라면 제한이 없을 것이다. 또한 내장재로서 전극 또는 히터를 예로 들어 설명하겠으나, 그 이외의 전극 또는 저항 발열체 등에도 적용 가능하다 할 것이다.

도 2는 본 발명의 일실시 예에 따른 기판 처리 장치를 도시한 도면이다.

챔버(1)는 소정의 반응 공간을 마련하고, 이를 기밀하게 유지시켜 기판상에 단일 박막, 또는 동종의 복수 박막, 또는 이종의 복합막 등을 증착시킨다. 챔버(1)는 대략 원형의 평면부 및 평면부로부터 상향 연장된 측벽부를 포함하여 소정의 반응 공간을 가지는 반응부와, 대략 원형으로 반응부 상에 위치하여 챔버(1)를 기밀하게 유지하는 덮개를 포함할 수 있다. 물론, 반응부 및 덮개는 원형 이외에 다양한 형상으로 제작될 수 있는데, 예를 들어 기판(1) 형상에 대응하는 형상으로 제작될 수 있다.

가스 분사기(30)는 챔버(1) 내의 상부에 기판 안착 플레이트(21)와 대향하는 위치에 설치되며, 공정 가스를 챔버(100) 하측의 반응 공간으로 분사한다. 가스 분사기(30)는 상부가 공정 가스원과 연결되고, 하부는 기판(S)에 공정 가스를 분사하기 위한 복수의 분사홀이 형성된다. 가스 분사기(30)는 대략 원형으로 제작되지만, 기판(S) 형상으로 제작될 수도 있다. 또한, 가스 분사기(30)는 기판 안착 플레이트(21)와 동일 크기로 제작될 수 있다. 또한 가스 분사기(30)는 샤워헤드 형태, 노즐 형태 등과 같이 다양한 형태를 가질 수 있다.

외부 전원부(400)는 챔버 내의 부하들에 전력을 제공한다. 예를 들어, 외부 전원부(400)는 전극, 히터 등의 부하들에 전력을 공급한다. 외부 전원부(400)는 플라즈마 전원부(410)와 히터 전원부(420)를 포함할 수 있다. 플라즈마 전원부(410)에서 제공되는 전력은 도전체(700) 및 전원 공급 로드(500)를 거쳐서 전극(211)에 전력을 공급한다.

또한 히터 전원부(420)는 기판 안착 플레이트(21)내의 저항식 히터(212)의 히터 단자에 쌍으로 전압을 제공한다. 히터 전원부(420)는 히터(212)에 한 개의 단자에 직류 전압을 제공할 수 있다. 또는 두 개의 단자에 걸쳐 직류 전압을 제공할 수 있는데, 이때, 각각의 단자에 독립적인 극성의 전압을 제공한다. 예컨대, 히터의 제1단자에 전압이 제공되며, 히터의 다른 제2단자에 접지 전위(GND)가 제공될 수 있다.

플라즈마 전원부(410)는 챔버(1)의 가스 분사기(30)와 기판 안착 플레이트(21) 사이의 기판 증착 공간인 반응 공간에, 공정 가스를 플라즈마 상태로 여기시키기 위한 교류 또는 직류 형태의 플라즈마 전압을 공급한다. 예를 들어, 플라즈마 전원부(410)는 한 개의 직류 또는 RF 전원으로 된 단일 모드로 구현되거나 또는 두 개의 전원으로 인가되는 듀얼 모드로 구현될 수 있다. 가스 분사기(30)에서 분사된 공정 가스는 활성화되어 기판(S)에 증착되는데, 이러한 활성화를 위하여 플라즈마 전원부(410)에서 제공되는 전력이 가스 분사기(30) 및 기판 안착 플레이트(21)에 인가된다. 예를 들어 가스 분사기(30)에 플라즈마 전압을 인가하며 기판 안착 플레이트(21)의 전극(211)에 접지 전위를 인가하여 반응 공간에 플라즈마 발생 전압을 공급할 수 있다. 물론, 플라즈마 전압 및 접지를 반대로 인가하여 구현할 수 있다. 가스 분사기(30)에 인가되는 플라즈마 전압인 RF 전압과 기판 안착 플레이트(21)의 전극(211)에 인가되는 접지 전위에 의하여 가스 분사기(30)와 기판 안착 플레이트(21) 사이의 반응 공간 내의 공정 가스가 활성화되어, 기판에 막이 증착된다. 플라즈마 전원부(410)는 가스 분사기(30)와 기판 안착 플레이트(21) 사이의 반응 공간에 플라즈마 발생 전압을 공급하는데 있어서, 플라즈마 상태로 여기시키는 축전결합플라즈마(CCP;Capacitively Coupled Plasma) 방식으로 구동될 수 있다. 본 발명의 실시예 설명에서는 축전결합플라즈마(CCP) 방식을 예로 들었으나, 이에 한정되지 않고 유도결합플라즈마(ICP; Inductively Coupled Plasma) 방식으로도 구현 가능하다.

기판 지지부(20)는 챔버(1)의 하부에 마련되어 기판(S)이 안착되는 기판 안착 플레이트(21)와, 기판 안착 플레이트(21)를 지지하여 기판을 상승, 하강 및 회전시키는 샤프트(22)를 포함한다. 기판 안착 플레이트(21)는 가스 분사기(30)와 대향하는 위치에 설치되어 절연성 재질, 예컨대, 세라믹 재질의 플레이트로 구현된다. 기판 안착 플레이트(31)는 대략 원형으로 마련될 수 있으나, 기판(S) 형상과 대응되는 형상으로 마련될 수 있으며, 기판(S)보다 크게 제작될 수 있다. 기판 안착 플레이트(31)의 내부에는 내장재가 구비되며, 내장재로는 전극(211) 또는 히터(212) 중 적어도 어느 하나가 구비될 수 있다. 여기서, 히터(212)는 기판 처리 공정 중 기판 안착 플레이트(21)에 안착되는 기판(S)을 일정한 온도로 가열하여 식각 또는 증착 효율을 향상시킬 수 있다. 또한, 전극(211)은 기판(S)을 플라즈마 처리하는 공정에서 기판의 상부와 하부에서 마주하는 한 쌍의 전극 중 하부에 위치하는 전극으로 사용된다. 기판 안착 플레이트(21)에 매립되는 전극은 플레이트의 표면에 최대한 가까이 매립하거나 나타나도록 하여 가스 분사기(30)에 인가되는 플라즈마 전압에 의하여 반응 공간 내에서 플라즈마 활성화가 이루어지도록 한다.

샤프트(22)는 기판 안착 플레이트의 하부에 마련되어 샤프트를 승하강 및 회전시킨다. 샤프트(22)는 기판 안착 플레이트(21) 상에 기판(S)이 안착되면 기판 안착 플레이트(21)를 가스 분사기(30)와 근접하도록 이동시킨다. 샤프트(22)는 Z축 방향의 길이 방향을 따라 연장되어 그 내부가 중공(hollow) 형태 관통되어 있으며, 그 내부에 전극(211) 또는 히터(212)에 전력을 공급하는 다수의 전원 공급 로드(500;500a,500b,500c)가 마련된다.

한편, 기판 안착 플레이트(21) 내부에 마련된 전극(211) 또는 히터(212) 등과 같은 내장재는 플라즈마 전원부(410) 또는 히터 전원부(420) 등의 외부 전원부(400)로부터 전극 전압, 접지 전위 또는 히터 발열 전압 등의 전력을 제공받는다. 내장재와 외부 전원부는 본 발명의 실시예에 따른 전원 연결 장치에 의해 전기적으로 연결된다.

이하 내장재의 예로서 챔버 내의 반응 공간 내의 플라즈마 발생을 위한 전극을 예로 하고, 이러한 전극에 전원 또는 접지 전위를 제공하는 플라즈마 전원부를 예로 들어서 전원 연결 장치를 설명한다. 그러나 히터 및 히터 전원부를 연결하는 다른 전원 연결 장치도 동일하게 적용될 수 있을 것이다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 전원 연결 장치의 사시도이며, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 커넥터 어셈블리의 분해도이며, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 전원 공급 로드가 커넥터 어셈블리에 결합된 모습을 도시한 사시도이며, 도 6은 본 발명의 실시예에 따라 전원 공급 로드가 커넥터 어셈블리에 결합된 모습을 도시한 상부 사시도이다.

도전체(700)는 외부의 전원 또는 접지와 전기적으로 연결된 도전성 재질의 바디체이다. 외부 전원부(400)의 플라즈마 전원부(410)와 도전 연결체에 의해 전기적으로 연결되어, 외부 전원부(400)의 플라즈마 전원부(410)의 접지 전위를 제공받는다. 도전체(700)는 플라즈마 전원부(410)와 전선과 같은 도전 연결체에 의해 직접 연결될 수 있지만, 별도의 연결 전원부(미도시)를 통해 전기적으로 연결될 수 있는데, 도전체(700)는 플라즈마 전원부(410)에 도선에 의해 연결된 설비내 전원 설비단 또는 접지 설비단인 연결 전원부(미도시)에 삽입되는 삽입체(720)를 구비한다. 삽입체(720)는 기둥형으로 구현될 수 있으며 삽입체(720)는 길이 방향의 Z축 방향으로 절개되어 XZ면으로 된 절개면(720a)을 가진다. 절개면(720a)의 표면에는 가용성 전도 시트(630)의 제1도전판(631)이 면접촉되어 안정적으로 도전성을 가질 수 있다. 만약, 절개면 없이 둥근 형태의 기둥체 외부면에 제1도전판을 접촉 연결할 시에 점 접촉 형태가 될 수밖에 없어 도전성면에서 접속 안정성을 보장할 수 없기 때문이다. 참고로, 절개면(720a)과 클램프의 제2집게 암(612)의 외부면은 서로 접착 고정되지 않는다. 전원 공급 로드(500)의 신장 및 수축에 따라서 클램프(610)도 따라서 함께 움직이기 때문에 절개면에 부착 고정시키지 않는다.

도전체(700)는 삽입체(720) 이외에 로드 지지체(710)를 구비한다. 삽입체보다 더 큰 직경을 가지는 로드 지지체(710)는 전원 공급 로드(500)의 흔들림을 방지하는 역할을 하며, 이를 위해 로드 지지체(710)는 내부 관통된 관통홀(711)을 구비하여 클램프(610)에 의해 고정된 전원 공급 로드(500)가 관통홀(711)을 관통하여 안착 플레이트의 내장재인 전극에 연결되도록 한다. 따라서 관통홀(711)의 내부 둘레면에 의하여 전원 공급 로드의 흔들림을 방지할 수 있다.

전원 공급 로드(500)는 도전성 재질의 탄성 시트로서, 기판 안착 플레이트 내에 매립된 내장재인 전극과 전기적으로 연결된 일단부와, 일단부에서 길이 방향인 Z축 방향으로 연장된 반대편의 타단부를 구비한다. 즉, 전원 공급 로드(500)는, 기판 안착 플레이트 내에 매립된 전극과 전기적으로 연결된 일단부와, 이러한 일단부에서 길이 방향인 Z축 방향으로 연장되어 커넥터 어셈블리의 클램프(610)에 전기적으로 연결된 타단부를 구비한다. 전원 공급 로드(500)는 기판 안착 플레이트와 함께 승강되며, 클램프(610)의 굽힘 부위의 내측면과 전원 공급 로드(500)의 둘레면이 연결된다.즉, 일체형의 탄성 시트에서 중앙에 굽힘 부위가 형성되고, 굽힘 부위의 내부면이 전원 공급 로드(500)를 감싸게 되어 전기 접속 부위를 형성한다. 따라서 커넥터 어셈블리의 클램프(610)에 의해 둘레가 감싸져 고정 연결되는 타단부에서 전달되는 접지 전위(또는 전극)는 일단부를 통하여 전극에 전달될 수 있다.

커넥터 어셈블리(600)는, 면접촉을 통해 도전체와 전원 공급 로드의 타단부를 전기적으로 연결한다. 커넥터 어셈블리는 전원 공급 로드의 둘레면을 감싸서 고정하며, 도전체의 외부면과 면접촉을 함으로써 도전체(700)과 전원 공급 로드(500) 간에 도전성을 가지면서 탄력적으로 연결되도록 한다. 이를 위하여 커넥터 어셈블리(600)는 클램프(610), 조임체(630)를 구비한 클립 고정체(620), 가용성 전도 시트(630)를 구비한다.

커넥터 어셈블리(600)의 분해도를 도시한 도 4 및 커넥터 어셈블리의 결합도를 도시한 도 5,도 6을 참조하면, 클램프(610)는, 전원 공급 로드(510)의 타단부의 둘레를 고정한다. XZ면을 가지는 대향된 한 쌍의 제1집게 암(611) 및 제2집게 암(612)을 구비하여, 이러한 한 쌍의 XZ면의 암을 이용하여 전원 공급 로드(500)의 타단부의 둘레를 감싼다. 클램프(610)는 하나의 몸체를 갖는 탄성 시트로 형성되며, 이때 클램프는 XZ면의 대향된 한 쌍의 제1집게 암 및 제2집게 암이 'U'자형 또는 'ㄷ'자형으로 형성될 수 있다. 즉, 클램프(610)는 C자형 부재(613)의 양측에서 연장되어 대향된 한 쌍의 제1집게 암(611) 및 제2집게 암(612)으로 이루어진다. 일체형 C-자형 부재(613)는 제 1 및 제 2 플레이트로 된 제1집게 암(611) 및 제2집게 암(612)과 동일한 단일 금속 스트립으로부터 제조되어 연속적인 구조물을 형성할 수도 있다. C-자형 부재(613)는 전원공급로드(500)의 타단부에서 집게 암(611,613)에 각각 결합된다. 집게 암(611,613)은 전기 전도체이고, 낙하 단조, 캐스팅, 또는 사출 성형에 의해 제조될 수 있다.

클램프의 Z축 방향의 상단면 및 하단면에는 단차턱이 각각 마련된다. 즉, 1집게 암(611)의 Z축 방향의 상단면에서 Y축 방향으로 관통 형성된 상측 제1단차턱(611a), 제1집게 암(611)의 Z축 방향 하단면에서 Y축 방향으로 관통 형성된 하측 제1단차턱(611b), 제2집게 암(612)의 Z축 방향 상단면에 Y축 방향으로 관통 형성된 Y축 방향의 상측 제2단차턱(612a), 제2집게 암(612)의 Z축 방향 하단면에 Y축 방향으로 관통 형성된 하측 제2단차턱(612b)이 마련된다. 상측 제1단차턱(611a)과 상측 제2단차턱(612a)은 하나의 쌍을 이루어 Z축 방향의 클램프의 상단면에서 서로 바주보며 대향된 위치에 형성된다. 마찬가지로 하측 제1단차턱(611b)과 하측 제2단차턱(612b)은 하나의 쌍을 이루어 Z축 방향의 클램프의 하단면에서 서로 바주보며 대향된 위치에 형성된다. 이러한 단차턱은 클립(621,622)의 각 돌출체(6211,6212,6221,6222)에 의해 물리어져서, 제1집게 암과 제2집게 암을 서로 밀착시켜 전원 공급 로드의 타단부를 감싸 고정시킬 수 있다.

클립 고정체(620)는 클램프의 양측 외면에서 클립으로 밀착시켜 고정하는 조립체로서, 제1클립(621), 제2클립(632) 및 조임체(640)를 포함한다. 제1클립(621)을 제1집게 암(611)의 외부면에 부착하고 제2클립(622)을 제2집게 암(612)의 외부면에 부착하여, 조임체(640)를 이용하여 제1클립(621)과 제2클립(622)을 서로 밀착시켜, 결과적으로 제1집게 암(611)과 제2집게 암(612)을 서로 밀착 고정시킬 수 있다.

제1클립(621)은 제1집게 암(611)의 상측 제1단차턱(611a)과 하측 제1단차턱(611b)의 양측에 끼어져 물려져서 제1집게 암(611)의 표면에 부착된다. 이를 위하여 제1클립(621)은, Z축 방향의 제1클립 몸체(6213)와, 상측 제1돌출체(6211)와, 하측 제1돌출체(6212)와, 제1나사선 홀(6214a,6214b)을 포함한다.

상측 제1돌출체(6211)는 제1클립 몸체(6213)의 일끝단에서 직각으로 절곡 돌출된 돌출체로서, 제1클립 몸체의 Z축 방향 상측에서 Y축 방향으로 절곡 돌출되어형성된다. 하측 제1돌출체(6212)는 제1클립 몸체(6213)의 타끝단에서 직각으로 절곡 돌출된 돌출체로서, 제1클립 몸체의 Z축 방향 하측에서 Y축 방향으로 절곡 돌출되어 형성된다. 제1나사선 홀(6214a,6214b)은 상측 제1돌출체(6211) 및 하측 제1돌출체(6212)의 내부를 각각 관통한 나사선홀로서, 상측 제1돌출체 및 하측 제1돌출체에서 Y축 방향으로 각각 관통하여 형성된다.

제2클립(622)은 제2집게 암(612)의 상측 제2단차턱(612a)과 하측 제2단차턱(612b)의 양측에 끼어져 물려져서 제2집게 암(612)의 표면에 부착된다. 이를 위하여 제2클립(622)은, Z축 방향의 제2클립 몸체(6223)와, 상측 제2돌출체(6221)와, 하측 제2돌출체(6222)와, 제2나사선 홀(6224a,6224b)을 포함한다.

상측 제2돌출체(6221)는 제2클립 몸체(6223)의 일끝단에서 직각으로 절곡 돌출된 돌출체로서, 제2클립 몸체의 Z축 방향 상측에서 Y축 방향으로 절곡 돌출되어형성된다. 하측 제2돌출체(6222)는 제2클립 몸체(6223)의 타끝단에서 직각으로 절곡 돌출된 돌출체로서, 제2클립 몸체의 Z축 방향 하측에서 Y축 방향으로 절곡 돌출되어 형성된다. 제2나사선 홀(6224a,6224b)은 상측 제2돌출체(6221) 및 하측 제2돌출체(6222)의 내부를 각각 관통한 나사선홀로서, 상측 제1돌출체 및 하측 제1돌출체에서 Y축 방향으로 각각 관통하여 형성된다.

조임체(640;641,642)는 나사선 볼트로서, 상기 나사선 볼트가 제1클립(621)의 제1나사선 홀(6214a,6214b)에 삽입되어 대향하는 제2클립(622)의 제2나사선 홀(6224a,6224b)에 각각 나사선 결합한다. 예를 들어, 제1조임체(641)는 제1클립(621)의 상측 제1나사선 홀(6214a)을 나사선 회전하여 관통한 후 상측 제1단차턱(611a) 및 상측 제2단차턱(612a)을 지나서 제2클립(622)의 제2나사선 홀(6224a)에 삽입되어 나사선 결합됨으로써, 제1조임체(641)인 나사선 볼트를 조일수록 제1클립(621)과 제2클립(622)은 서로 밀착된다. 따라서 결과적으로 제1클립이 부착된 제1집게 암과 제2클립이 부착된 제2집게암을 제1조임체(641) 및 제2조임체(642)를 통하여 상측 및 하측에서 각각 밀착시킴으로써, 전원 공급 로드(500)를 감싸는 제1,2집게 암(611,612)간의 밀착력을 높여서 고정시킬 수 있다.

한편, 클램프(610)의 제1,2집게 암(611,612) 중에서 적어도 어느 하나 이상의 집게 암의 외측면과 도전체(700)의 외측면이 서로 전기적으로 연결되어 있어야, 도전체(700)의 접지 전위가 클램프(610)로 성공적으로 전달될 수 있다. 이를 위하여 가용성 전도 시트(630)가 구비된다.

가용성 전도 시트(630)는 클램프(610)의 외측면과 상기 도전체(700)의 외측면을 탄력적으로 연결하여, 클램프(610)가 신축적으로 움직인다 하더라도 도전체(700)의 접지 전위를 클램프(610)로 성공적으로 전달할 수 있다.

가용성 전도 시트(630)는 제1집게 암 및 제2집게 암 중에서 어느 하나의 집게 암의 외측면에 전기적으로 연결되는 제1도전판(631)과, 도전체의 외측면에 전기적으로 연결되는 제2도전판(632)과, 이러한 제1도전판(631)과 제2도전판(632)을 탄력성 있는 도전성 재질의 플레이트로 연결시킨 도전 연결판(633)을 포함한다. 제1도전판(631)은 볼트 결합, 도전 본딩 결합 등을 통해 제1집게 암 또는 제2집게 암의 외측면과 면접촉 결합된다. 또한 제2도전판(632) 역시 볼트 결합, 도전 본딩 결합 등을 통해 도전체의 외측면과 면접촉 결합된다.

도전 연결판(633)은 제1도전판(631)과 제2도전판(632)을 탄력적으로 연결시키는 도전성 재질의 플레이트로서, 일단면이 제1도전판과 연결되고 타단면이 제2도전판과 연결된다. 도전 연결판을 통하여 제1도전판에 연결된 클램프의 집게 암의 접지 전위를 제2도전판에 연결된 도전체에 전달할 수 있다. 도전 연결판(633)은, XY면으로 각각 형성된 제1연결면(633a)과 제2연결면(633b)을 'U자'형으로 연결시킨 탄성 시트로 구현될 수 있다. 따라서 제1연결면(633a)과 제2연결면(633b)의 간격이 Z축 방향으로 탄력적으로 수축 및 이격되어 전원 공급 로드의 Z축 방향을 따라 방향을 따라 탄력성을 가질 수 있다. 상술하면, 전압 공급으로 인해 전원 공급 로드(500)가 Z축 방향으로 열팽창 또는 열수축하여 신장 또는 수축하는 경우, 전원 공급 로드(500)를 감싸 고정하고 있는 클램프(610) 역시 열팽창 또는 열수축과 동일한 Z축 방향으로 움직일 수 있다. 이러한 클램프(610)의 Z축 방향 이동이 있을 시에, 도전 연결판(633)의 제1연결면(633a)과 제2연결면(633b)의 간격이 열팽창 또는 열수축과 동일한 Z축 방향으로 탄력적으로 수축 및 이격됨으로써, 안정적인 전원 공급을 수행할 수 있다.

본 발명을 첨부 도면과 전술된 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였으나, 본 발명은 그에 한정되지 않으며, 후술되는 특허청구범위에 의해 한정된다. 따라서, 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 후술되는 특허청구범위의 기술적 사상에서 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 변형 및 수정할 수 있다.

500:전원 공급 로드 600:커넥터 어셈블리
610:클램프 611:제1집게 암
612:제2집게 암 620:클립 고정체
621:제1클립 622:제2클립
630:가용성 전도 시트 631:제1도전판
632:제2도전판 633:도전 연결판
640:조임체 641:제1조임체
642:제2조임체

Claims

챔버 내에서 기판을 지지하는 기판지지장치에 있어서,
기판이 안착되는 표면을 가지며, 내장재가 매립되어 있는 기판 안착 플레이트;
외부의 전원 또는 접지와 전기적으로 연결된 도전성의 도전체;
상기 기판 안착 플레이트의 내장재와 전기적으로 연결된 일단부와, 상기 일단부에서 길이 방향인 Z축 방향으로 연장된 타단부를 구비한 도전성의 전원 공급 로드;
상기 전원 공급 로드의 타단부의 둘레를 감싸는 클램프와, 상기 클램프의 양측 외면에서 클립으로 밀착시켜 고정하는 클립 고정체와, 상기 클램프의 외측면과 상기 도전체의 외측면을 탄력적으로 연결한 가용성 전도 시트를 구비하여, 상기 도전체와 상기 전원 공급 로드의 타단부를 전기적으로 연결한 커넥터 어셈블리;
를 포함하며,
상기 클램프는,
C자형 부재의 양측에서 연장되어 대향된 한 쌍의 제1집게 암 및 제2집게 암과, 상기 제1집게 암의 Z축 방향 상단면에 형성된 상측 제1단차턱과, 상기 제1집게 암의 Z축 방향 하단면에 형성된 하측 제1단차턱과, 상기 제2집게 암의 Z축 방향 상단면에 형성된 상측 제2단차턱과, 상기 제2집게 암의 Z축 방향 하단면에 형성된 하측 제2단차턱을 포함하며,
상기 클립 고정체는,
상기 상측 제1단차턱과 상기 하측 제1단차턱에 끼어져 제1집게 암에 부착되는 제1클립과, 상기 상측 제2단차턱과 상기 하측 제2단차턱에 끼어져 상기 제2집게 암에 부착되는 제2클립과, 상기 제1클립 및 제2클립을 서로 밀착시키는 조임체를 포함하는 기판지지장치.
청구항 1에 있어서, 상기 상측 제1단차턱과 상측 제2단차턱, 상기 하측 제1단차턱과 하측 제2단차턱은 서로 마주보며 대향된 위치에 각각 형성되는 기판지지장치.
청구항 1에 있어서, 상기 제1클립은,
Z축 방향의 제1클립 몸체;
상기 제1클립 몸체의 일끝단에서 직각으로 절곡 돌출된 상측 제1돌출체;
상기 제1클립 몸체의 타끝단에서 직각으로 절곡 돌출된 하측 제1돌출체;
상기 상측 제1돌출체 및 하측 제1돌출체의 내부를 각각 관통한 제1나사선 홀;
을 포함하는 기판지지장치.
청구항 1에 있어서, 상기 제2클립은,
Z축 방향의 제2클립 몸체;
상기 제2클립 몸체의 일끝단에서 직각으로 절곡 돌출된 상측 제2돌출체;
상기 제2클립 몸체의 타끝단에서 직각으로 절곡 돌출된 하측 제2돌출체;
상기 상측 제2돌출체 및 하측 제2돌출체의 내부를 각각 관통한 제2나사선 홀;
을 포함하는 기판지지장치.
청구항 1에 있어서, 상기 조임체는 나사선 볼트로서, 상기 나사선 볼트가 상기 제1클립의 제1나사선 홀에 삽입되어 대향하는 제2클립의 제2나사선 홀에 나사선 결합하는 기판지지장치.
청구항 1에 있어서, 상기 가용성 전도 시트는,
상기 제1집게 암 및 제2집게 암 중에서 어느 하나의 집게 암의 외측면에 전기적으로 연결되는 제1도전판;
상기 도전체의 외측면에 전기적으로 연결되는 제2도전판;
상기 제1도전판과 상기 제2도전판을 탄력성 있는 도전성 재질의 플레이트로 연결시킨 도전 연결판;
을 포함하는 기판지지장치.
청구항 6에 있어서, 상기 도전 연결판은,
제1연결면과 제2연결면을 'U자'형으로 연결시킨 탄성 시트로서, 상기 제1연결면과 제2연결면의 간격이 Z축 방향으로 탄력적으로 수축 및 이격되어 상기 전원 공급 로드의 Z축 방향을 따라 탄력성을 가짐을 특징으로 하는 기판지지장치.
청구항 1에 있어서, 상기 도전체는, 절개면을 가지며 상기 절개면에 상기 가용성 전도 시트가 면접촉된 기판지지장치.
반응 공간을 가지는 챔버;
상기 챔버의 반응 공간에 공정 가스를 분사하는 가스 분사기;
기판이 안착되는 표면을 가지며 전극이 매립되어 있는 기판 안착 플레이트 및 이를 지지하여 승하강 회전 구동하는 기판 지지부;
외부의 전원 또는 접지와 전기적으로 연결된 도전성의 도전체;
상기 기판 안착 플레이트의 내장재와 전기적으로 연결된 일단부와, 상기 일단부에서 길이 방향인 Z축 방향으로 연장된 타단부를 구비한 도전성의 전원 공급 로드;
상기 전원 공급 로드의 타단부의 둘레를 감싸는 클램프와, 상기 클램프의 양측 외면에서 클립으로 밀착시켜 고정하는 클립 고정체와, 상기 클램프의 외측면과 상기 도전체의 외측면을 탄력적으로 연결한 가용성 전도 시트를 구비하여, 상기 도전체와 상기 전원 공급 로드의 타단부를 전기적으로 연결한 커넥터 어셈블리;
를 포함하며,
상기 클램프는,
C자형 부재의 양측에서 연장되어 대향된 한 쌍의 제1집게 암 및 제2집게 암과, 상기 제1집게 암의 Z축 방향 상단면에 형성된 상측 제1단차턱과, 상기 제1집게 암의 Z축 방향 하단면에 형성된 하측 제1단차턱과, 상기 제2집게 암의 Z축 방향 상단면에 형성된 상측 제2단차턱과, 상기 제2집게 암의 Z축 방향 하단면에 형성된 하측 제2단차턱을 포함하며,
상기 클립 고정체는,
상기 상측 제1단차턱과 상기 하측 제1단차턱에 끼어져 제1집게 암에 부착되는 제1클립과, 상기 상측 제2단차턱과 상기 하측 제2단차턱에 끼어져 상기 제2집게 암에 부착되는 제2클립과, 상기 제1클립 및 제2클립을 서로 밀착시키는 조임체를 포함하는 기판처리장치.