KR20090078063A - 기판 지지 유닛 및 이를 포함하는 기판 처리 장치 - Google Patents

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Abstract

기판 지지 유닛은 플레이트, 연결부, 지지부 및 착탈부를 포함한다. 플레이트는 그 전면(front surface)에 기판이 놓여지고, 그 내부에는 전극 부재가 배치된다. 연결부는 플레이트에 배치된 전극 부재와 전기적으로 연결되면서 플레이트의 이면(backside)으로 돌출된다. 지지부는 플레이트의 이면을 지지하도록 연결부가 관통하는 구조를 갖는다. 착탈부는 지지부의 연결부가 관통한 반대편을 커버하면서 연결부와 연결되고, (삭제)지지부로부터 착탈 가능한 구조로 지지부와 결합한다. 따라서, 착탈부를 통해 연결부의 유지 보수를 용이하게 할 수 있다.

Description

기판 지지 유닛 및 이를 포함하는 기판 처리 장치{UNIT FOR SUPPORTING A BOARD AND APPARATUS FOR PROCESSING A BOARD INCLUDING THE SAME}
본 발명은 기판 지지 유닛 및 이를 포함하는 기판 처리 장치에 관한 것으로써, 더욱 상세하게는 기판을 지지하는 유닛 및 상기 유닛에 의해 지지되는 상기 기판을 처리하는 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 집적 회로 소자는 반도체 또는 유리 재질의 기판을 기초로 하여 증착 공정, 식각 공정, 포토리소그래피 공정, 이온 주입 공정 등을 포함하여 제조된다.
상기와 같은 공정들은 기본적으로, 공간을 제공하는 공정 챔버와 상기 공정 챔버 내에 배치되어 외부로부터 반입되는 상기 기판을 지지 고정하는 기판 지지부를 포함하는 기판 처리 장치에 의해 진행된다.
여기서, 상기 기판 처리 장치가 상기 공정들 중 증착 또는 식각 공정을 진행하고자 할 경우, 상기 공정 챔버에는 상기 증착 또는 식각 공정에 따라 서로 다른 반응 가스가 주입된다. 또한, 상기 공정 챔버의 내부는 상기 증착 또는 식각 공정을 위한 플라즈마가 생성된다. 또한, 상기 공정 챔버에는 상기 증착 또는 식각 공 정을 보다 원활하게 진행되도록 하기 위하여 고진공 상태가 제공되면서 상기 기판을 가열한다.
이를 위하여, 상기 기판 지지부는 상기 기판을 가열하기 위한 발열 부재가 내장된 플레이트, 상기 플레이트의 중심 영역에 접합된 튜브 및 상기 발열 부재로부터 상기 튜브를 관통하여 외부로 연장된 연결 단자를 포함한다.
그러나, 상기 튜브가 상기 플레이트에 접합된 상태이므로, 상기 튜브의 내부에 관통된 상기 연결 단자의 유지 보수가 어려운 문제점이 있다. 또한, 상기 튜브가 상기 플레이트를 지지함으로써, 상기 기판의 사이즈의 증가에 따라 상기 플레이트의 사이즈를 증가시키기 어려우며, 상기 튜브의 리크(leak)로 인해 상기 공정 챔버 내부의 고진공 상태가 파괴될 수 있는 또 다른 문제점이 있다.
따라서, 본 발명은 이와 같은 문제점을 감안한 것으로써, 본 발명의 목적은 연결부의 유지 보수를 용이하게 할 수 있는 기판 지지 유닛을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 상기 기판 지지 유닛을 포함하는 기판 처리 장치를 제공하는 것이다.
상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 일 특징에 따른 기판 지지 유닛은 플레이트, 연결부, 지지부 및 착탈부를 포함한다. 상기 플레이트는 그 전면(front surface)에 기판이 놓여지고, 그 내부에는 전극 부재가 배치된다. 상기 연결부는 상기 플레이트에 배치된 전극 부재와 전기적으로 연결되면서 상기 플레이트의 이면(backside)으로 돌출된다. 상기 지지부는 상기 플레이트의 이면을 지지하도록 상기 연결부가 관통하는 구조를 갖는다. 상기 착탈부는 상기 지지부의 상기 연결부가 관통한 반대편을 커버하면서 상기 연결부와 연결되고, (삭제)상기 지지부로부터 착탈 가능한 구조로 상기 지지부와 결합한다.
상기 착탈부는 상기 지지부와 결합하여 상기 연결부와 연결될 때 상기 연결부를 실링하는 제1 실링부를 포함한다.
한편, 상기 기판 지지 유닛은 상기 플레이트와 상기 지지부 사이에 배치되어 상기 플레이트와 상기 지지부를 이격시키는 이격부를 더 포함한다. 이에, 상기 이격부는 상기 플레이트와 상기 지지부 사이에서 일정한 간격으로 적어도 두 개 이상 이 구분되어 배치될 수 있다.
한편, 상기 플레이트에는 상기 이격부가 삽입되는 제1 삽입홈이 형성되고, 상기 지지부에는 상기 이격부가 삽입되는 제2 삽입홈이 형성된다. 여기서, 상기 제1 및 제2 삽입홈의 입구는 상기 이격부의 삽입을 가이드하기 위하여 바깥쪽으로 테이퍼지게 형성될 수 있다.
상기 이격부는 상기 플레이트 이면과 상기 지지부를 0.05 내지 10㎜ 이격시킬 수 있다. 또한, 상기 이격부는 세라믹 재질로 이루어질 수 있다.
한편, 상기 기판 지지 유닛은 상기 착탈부와 상기 지지부 사이에 배치되어 상기 지지부의 상기 연결부가 관통하는 부위를 외부로부터 실링하는 제2 실링부를 더 포함할 수 있다.
상술한 본 발명의 다른 목적을 달성하기 위하여, 일 특징에 따른 기판 처리 장치는 공정 챔버, 가스 제공부 및 기판 지지부를 포함한다. 상기 공정 챔버는 기판을 대상으로 공정을 수행하기 위한 공간을 제공한다. 상기 가스 제공부는 상기 공정 챔버와 연결되고, 외부로부터 상기 기판을 처리하기 위한 반응 가스를 상기 공정 챔버의 내부로 제공한다. 상기 기판 지지부는 상기 공정 챔버 내에 배치되고, 상기 가스 제공부로부터 제공되는 반응 가스를 통해 처리되는 상기 기판을 지지한다. 여기서, 상기 기판 지지부는 그 전면에는 상기 기판이 놓여지고, 그 내부에는 전극 부재가 배치되는 플레이트, 상기 플레이트에 배치된 전극 부재와 전기적으로 연결되면서 상기 플레이트의 이면으로 돌출되는 연결부, 상기 플레이트의 이면을 지지하도록 상기 연결부가 관통하는 구조를 갖는 지지부, 및 상기 지지부의 상기 연결부가 관통한 반대편을 커버하면서 상기 연결부와 연결되고, 상기 연결부를 유지 보수할 때 상기 지지부로부터 착탈 가능한 구조로 상기 지지부와 결합하는 착탈부를 포함한다.
여기서, 상기 기판 지지부는 상기 착탈부와 상기 지지부 사이에 배치되고, 상기 공정 챔버의 내부와 연결된 상기 지지부의 상기 연결부가 관통하는 부위를 외부로부터 실링하는 실링부를 더 포함할 수 있다.
상기 기판 지지부는 상기 플레이트와 상기 지지부 사이에 배치되어 상기 플레이트와 상기 지지부를 이격시키는 이격부를 더 포함할 수 있다.
이러한 기판 지지 유닛 및 기판 처리 장치에 따르면, 전극 부재에 전기적으로 연결된 연결부에 이상이 발생될 경우, 지지부와 착탈이 가능하게 결합하는 착탈부를 통해 상기 연결부의 유지 보수를 용이하게 할 수 있다. 즉, 상기 연결부의 유지 보수를 용이하게 함으로써, 전체적인 작업성을 향상시킬 수 있다.
또한, 배경 기술에서의 설명에 기재된 튜브를 제거함으로써, 전체적인 제조 공정도 단순화시킬 수 있다. 또한, 상기 튜브의 리크로 인한 공정 챔버 내의 고진공 상태의 파괴도 방지할 수 있다.
또한, 상기 전극 부재가 내장된 플레이트를 넓게 제작이 가능한 상기 지지부를 통해 지지함으로써, 상기 플레이트의 사이즈도 기판의 사이즈 증가에 대응하여 증가시킬 수 있다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 기판 지지 유닛 및 이를 포함하는 기판 처리 장치에 대해 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
한편, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 지지 유닛을 분해한 개략적인 구성도이고, 도 2는 도 1에 도시된 기판 지지 유닛을 결합한 구성도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 지지 유닛(100)은 플레이트(10), 연결부(20), 지지부(30) 및 착탈부(40)를 포함한다.
상기 플레이트(10)는 넓은 판 형상을 갖는다. 상기 플레이트(10)는 전면(front surface)에 기판(1)이 놓여진다. 여기서, 상기 기판(1)은 일 예로, 반도체 소자를 제조하기 위한 실리콘 재질의 웨이퍼(wafer)일 수 있다. 이와 달리, 상기 기판(1)은 평판표시장치의 액정표시장치(LCD) 중 영상을 표시하는데 사용되는 표시 패널의 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor; 이하, TFT) 기판 또는 컬러 필터(Color Filter; 이하, CF) 기판일 수 있다.
상기 플레이트(10)는 세라믹 재질로 이루어진다. 상기 플레이트(10)에는 전극 부재(12)가 내장된다. 상기 전극 부재(12)는 외부로부터 구동 전압을 인가받아 다양한 기능을 수행할 수 있다. 예를 들어, 상기 전극 부재(12)는 발열 부재(13) 및 접지 부재(14)를 포함할 수 있다.
상기 발열 부재(13)는 상기 기판(1)을 가열한다. 이는, 상기 기판 지지 유닛(100)이 상기 기판(1)을 대상으로 박막 증착 공정 또는 박막 식각 공정을 진행하고자 할 때 상기 공정들을 보다 원활하게 진행되도록 하기 위해서이다. 이에, 상기 플레이트(10)는 내열성이 우수한 세라믹 재질로 이루어질 수 있다.
상기 접지 부재(14)는 상기 박막 증착 공정 또는 박막 식각 공정을 수행하는 공간에서 플라즈마를 생성하고자 할 경우, 이에 사용되는 고주파 전압을 외부로 접지시킨다.
한편, 상기 전극 부재(12)는 상기 기판(1)을 지지함과 동시에 고정하기 위하여 정전 부재(미도시)를 더 포함할 수 있다. 상기 정전 부재(미도시)는 외부로부터 제공되는 전압에 의해 생성되는 정전기력을 이용하여 상기 기판(1)을 고정한다.
여기서, 상기 정전 부재(미도시)를 대신하여 상기 접지 부재(14)가 외부로부터 제공되는 전압에 의해 생성되는 정전기력을 이용하여 상기 기판(1)을 고정할 수 있다. 반대로, 상기 접지 부재(14)를 대신하여 상기 정전 부재(미도시)가 고주파 접지용으로 사용될 수 있다. 즉, 상기 접지 부재(14)와 상기 정전 부재(미도시) 중 어느 하나만 상기 플레이트(10)에 내장될 수 있다.
이와 같은 상기 발열 부재(13), 상기 접지 부재(14) 및 상기 정전 부재(미도시)의 위치는 통상적으로, 상기 발열 부재(13)가 가장 하부에 내장되고, 그 상부에 상기 정전 부재(미도시) 및 상기 접지 부재(14)가 순차적으로 배치되지만, 상기 부재들의 순서는 경우에 따라 얼마든지 변경될 수 있다.
상기 연결부(20)는 상기 플레이트(10)에 내장된 전극 부재(12)와 전기적으로 연결되어 상기 플레이트(10)의 이면(backside)으로 돌출된다. 이에, 상기 연결부(20)는 상기 전극 부재(12)의 발열 부재(13) 및 접지 부재(14)에 전기적으로 연결된 제1 및 제2 연결부(22, 24)를 포함한다.
또한, 상기 전극 부재(12)가 상기 정전 부재(미도시)를 더 포함할 경우, 상기 연결부(20)는 상기 정전 부재(미도시)와 전기적으로 연결된 제3 연결부(미도시)를 더 포함할 수 있다.
상기 지지부(30)는 상기 플레이트(10)와 같이 넓은 판 형상을 갖는다. 상기 지지부(30)는 상기 플레이트(10)의 이면을 지지한다. 이때, 상기 지지부(30)는 상기 플레이트(10)의 이면으로부터 돌출된 상기 연결부(20)가 관통될 수 있는 제1 관통홀(32)이 형성된다. 여기서, 상기 제1 관통홀(32)은 실질적으로 상기 연결부(20)의 제1 및 제2 연결부(22, 24)가 일괄적으로 관통될 수 있도록 충분한 공간으로 형성된다.
상기 지지부(30)는 상기 플레이트(10)로부터 발생된 열을 경우에 따라 외부로 방출시키기 용이하면서 가볍고 가공성이 우수한 금속인 알루미늄(aluminum)으로 이루어질 수 있다. 또한, 상기 지지부(30)에는 상기 플레이트(10)로부터의 열을 효과적으로 방출시키기 위하여 별도의 냉각용 용액 또는 가스가 유입될 수 있는 냉각홀(34)이 형성될 수 있다.
상기 착탈부(40)는 상기 지지부(30)가 상기 플레이트(10)를 지지하는 반대편에서 상기 지지부(30)의 상기 연결부(20)가 관통한 부위를 커버하면서 상기 지지 부(30)와 착탈이 가능하게 결합한다.
상기 착탈부(40)는 상기 플레이트(10)로부터 발생된 열을 외부로 방출하면서 그 제작을 용이하게 하기 위하여 상기 지지부(30)와 동일한 금속인 알루미늄으로 이루어질 수 있다. 이와 달리, 상기 착탈부(40)는 내산화성이 우수한 스테인레스(stanless) 금속 또는 세라믹 재질인 상기 플레이트(10)와 열팽창률이 유사한 코바르(kovar) 금속 재질로 이루어질 수 있다.
이에, 상기 착탈부(40)는 상기 기판 지지 유닛(100)이 반응 가스가 주입된 공정 챔버에 배치될 경우, 상기 반응 가스로부터 보호하기 위하여 그 표면을 코팅, 열처리 또는 도금 방법으로 처리할 수 있다. 이하, 상기 착탈부(40)에 대해서는 도 3을 추가적으로 참조하여 보다 상세하게 설명하고자 한다.
도 3은 도 2에 도시된 기판 지지 유닛의 착탈부를 나타낸 사시도이다.
도 3을 추가적으로 참조하면, 상기 착탈부(40)는 상기 지지부(30)와 별도의 볼트(2)에 의해 결합 및 분리될 수 있다. 이에, 상기 착탈부(40)에는 상기 볼트(2)가 결합되는 결합홀(42)이 형성된다.
상기 착탈부(40)는 상기 지지부(30)와 결합할 때 상기 제1 관통홀(32)을 커버한다. 이때, 상기 착탈부(40)는 상기 연결부(20)와 물리적으로 연결된다. 구체적으로, 상기 착탈부(40)에는 상기 연결부(20)와 연결된 위치에 상기 연결부(20)를 관통시키는 제2 관통홀(44)이 형성된다.
여기서, 상기 제2 관통홀(44)은 상기 연결부(20)의 제1 및 제2 연결부(22, 24)에 따라 개별적으로 형성되며, 그 안쪽에는 상기 제2 관통홀(44)을 관통한 상기 연결부(20)를 실링하기 위한 제1 실링부(46)가 배치된다. 상기 제1 실링부(46)는 상기 연결부(20)의 관통을 가이드하기 위하여 상기 제2 관통홀(44)이 형성된 위치로부터 소정의 높이로 돌출되게 형성될 수 있다. 이러한 상기 제1 실링부(46)는 일 예로, 소정의 탄성을 갖는 고무(rubber), 실리콘(silicon), 바이톤(viton) 등의 재질로 이루어질 수 있다.
이와 같은 상기 제2 관통홀(44)을 통해 상기 연결부(20)는 상기 착탈부(40)의 외부로 노출되어 외부에 배치된 전원 공급부(미도시)로부터 구동 전압을 인가 받아 상기 전극 부재(12)로 제공하게 된다.
따라서, 상기 전극 부재(12)에 전기적으로 연결된 상기 연결부(20)에 이상이 발생될 경우, 상기 지지부(30)와 착탈이 가능한 구조로 결합한 상기 착탈부(40)를 통해 상기 연결부(20)의 유지 보수를 용이하게 할 수 있다. 즉, 상기 연결부(20)의 유지 보수를 용이하게 함으로써, 전체적인 작업성을 향상시킬 수 있다.
또한, 배경 기술에서의 설명에 기재된 튜브를 제거함으로써, 전체적인 제조 공정도 단순화시킬 수 있다. 또한, 상기 전극 부재(12)가 내장된 플레이트(10)를 넓게 제작이 가능한 상기 지지부(30)를 통해 지지함으로써, 상기 플레이트(10)의 사이즈도 기판(1)의 사이즈 증가에 대응하여 증가시킬 수 있다. 뿐만 아니라, 상기 지지부(30)의 두께를 얇게 하여 상기 기판 지지 유닛(100)의 전체 두께도 감소시킬 수 있다.
한편, 상기 기판 지지 유닛(100)은 상기 플레이트(10)와 상기 지지부(30) 사이에 배치되어 상기 플레이트(10)와 상기 지지부(30)를 이격시키는 이격부(50)를 더 포함한다. 이에, 상기 이격부(50)는 실질적으로, 상기 지지부(30) 중 상기 제1 관통홀(32)이 형성되지 않는 위치에 배치된다. 이하, 상기 이격부(50)에 대해서는 도 4 및 도 5를 추가적으로 참조하여 보다 상세하게 설명하고자 한다.
도 4는 도 2의 A부분을 확대한 도면이고, 도 5는 도 2의 기판 지지 유닛 중 이격부가 배치된 지지부를 나타낸 도면이다.
도 4 및 도 5를 추가적으로 참조하면, 상기 이격부(50)는 상기 플레이트(10)와 상기 지지부(30) 사이에서 일정한 간격으로 적어도 두 개 이상이 구분되어 배치될 수 있다. 이는, 상기 이격부(50)로 하여금 상기 플레이트(10)를 균형 있게 지지하기 위해서이다.
이에, 상기 플레이트(10)의 이면에는 상기 이격부(50)가 삽입되는 제1 삽입홈(15)이 형성되고, 상기 지지부(30)의 상기 플레이트(10)를 지지하는 면에는 상기 이격부(50)가 삽입되는 제2 삽입홈(36)이 형성된다.
이로써, 상기 이격부(50)에 의하여 상기 플레이트(10)는 상기 지지부(30)로부터 수평 방향으로 이동하는 것을 방지할 수 있다. 이때, 상기 기판 지지 유닛(100)이 일반적으로 고진공 상태가 유지되는 공정 챔버에 사용되기 때문에, 상기 플레이트(10)의 수직 방향으로의 이동은 이루어지지 않을 수 있다.
이때, 상기 이격부(50)는 상기 플레이트(10)의 수평 방향으로의 이동을 효과적으로 방지하기 위하여 다각면체 형상을 가질 수 있다. 이와 달리, 상기 플레이트(10)가 수평 방향으로 이동하고자 하는 힘이 상대적으로 약하다면, 상기 이격부(50)는 볼과 같이 라운드진 입체 형상을 가질 수도 있다.
또한, 상기 플레이트(10) 및 상기 지지부(30) 각각은 상기 제1 및 제2 삽입홈(15, 36)의 입구에 상기 이격부(50)의 삽입을 보다 용이하게 하기 위하여 바깥쪽 테이퍼진 제1 및 제2 테이퍼부(16, 38)를 포함한다.
한편, 상기 이격부(50)는 상기 플레이트(10)로부터 발생된 열이 상기 지지부(30)로 방출되는 것을 일부 제한하는 역할을 한다. 이러한 이유는 상기 플레이트(10)로부터 발생된 열이 상기 지지부(30)로 직접 전도될 경우, 상기 플레이트(10)에 의해 지지되는 상기 기판(1)이 위치에 따라 균일하게 가열되지 않기 때문이다.
구체적으로, 상기 플레이트(10)는 상기 지지부(30)의 제1 관통홀(32)로 인하여 외부로 노출되기 때문에 상기 플레이트(10)의 상기 제1 관통홀(32)에 대응되는 부위는 다른 부위인 상기 이격부(50)가 배치되는 위치보다 열적 손실이 더 많이 이루어질 수 있다. 즉, 상기 이격부(50) 없이 상기 플레이트(10)를 상기 지지부(30)에 직접 면접시킬 경우, 상기 제1 관통홀(32)에서의 열적 손실로 인해 상기 기판(1)의 온도 분포는 더욱 불균일해질 수 있다.
여기서, 상기 이격부(50)는 상기 플레이트(10) 및 상기 지지부(30)와 최소 면접으로 접촉할 수 있다. 예를 들어, 상기 이격부(50)가 상기 플레이트(10) 및 상기 지지부(30)와 접촉하는 면적은 상기 이격부(50)의 단면적에 대비하여 약 0.00001 내지 10%일 수 있다.
따라서, 상기 이격부(50)는 상기 플레이트(10) 중 상기 제1 관통홀(32)과 대응하지 않는 위치에서 발생된 열을 상기 지지부(30)로 전도되는 것을 일부 제한하 여 상기 플레이트(10) 중 상기 제1 관통홀(32)에 대응하는 위치로 전도시킴으로써, 상기 플레이트(10)의 전면에 균일하게 열이 제공되도록 할 수 있다.
즉, 상기 플레이트(10)로부터 균일하게 제공되는 열을 통해 상기 플레이트(10)에 지지된 상기 기판(1)의 온도 분포도 어느 정도 균일하게 할 수 있다.
한편, 상기 이격부(50)에 의해 이격된 상기 플레이트(10)와 상기 지지부(30)의 이격 거리(d)가 약 0.05㎜ 미만일 경우에는 상기 플레이트(10)와 상기 지지부(30)가 너무 가까워서 상기 플레이트(10)에서 발생된 열이 복사 방식을 통해 상기 지지부(30)로 방출될 수 있기 때문에 바람직하지 않고, 상기 이격 거리(d)가 약 10㎜를 초과하는 경우에는 상기 플레이트(10)와 상기 지지부(30)가 너무 이격되어 상기 이격부(50)가 상기 플레이트(10)를 적절하게 지지하지 못하기 때문에 바람직하지 않다. 따라서, 상기 이격부(50)에 의해 이격된 상기 이격 거리(d)는 약 0.05 내지 10㎜인 것이 바람직하다. 아울러, 상기 이격 거리(d)는 약 0.1 내지 5㎜인 것이 더 바람직하다. 이에, 상기 이격부(50)는 약 0.1 내지 10㎜의 직경을 가질 수 있다.
상기 이격부(50)는 저열도계수 및 고열충격이 특징인 세라믹재질로 이루어진다. 예를 들어, 상기 이격부(50)는 석영, 알루미나, 이트리아, 지르코니아, 실리카, 사파이어 등으로 이루어질 수 있다. 여기서, 상기 이격부(50)의 열전도계수는 약 1 내지 30W/m·K일 수 있다.
한편, 상기 기판 지지 유닛(100)은 상기 착탈부(40)와 상기 지지부(30) 사이, 즉 상기 착탈부(40)와 상기 지지부(30)가 결합한 부위에 배치되어 상기 지지 부(30)의 상기 연결부(20)가 관통한 상기 제1 관통홀(32)을 외부로부터 실링하는 제2 실링부(60)를 더 포함할 수 있다.
상기 제2 실링부(60)는 상기 제1 실링부(46)와 마찬가지로 소정의 탄성을 갖는 재질로 이루어질 수 있다. 이에, 상기 제2 실링부(60)는 상기 착탈부(40)와 상기 지지부(30)를 결합한 상기 볼트(2)와 인접하게 배치되어 상기 볼트(2)에 의한 가압력을 인가 받아 상기 지지부(30)의 상기 연결부(20)가 관통된 부위를 보다 확실하게 실링할 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치를 나타낸 개략적인 구성도이다.
본 실시예에서, 기판 지지부는 도 1, 도 2, 도 3, 도 4 및 도 5에 도시된 기판 지지 유닛의 구성과 동일하므로, 동일한 참조 번호를 사용하며 그 중복되는 상세한 설명은 생략하기로 한다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치(1000)는 공정 챔버(200), 가스 제공부(300) 및 기판 지지부(100)를 포함한다.
상기 공정 챔버(200)는 반도체 소자 또는 액정표시패널의 제조를 위한 기판(1)에 박막을 증착하거나 증착된 상기 박막을 식각할 때 필요한 공간을 제공한다. 상기 공정 챔버(200)는 일반적으로, 고진공 상태를 유지할 수 있다. 이는, 상기 박막을 증착하거나, 식각할 때 상기 공정 챔버(200)에서 일어나는 반응이 보다 원활하게 이루어지도록 하기 위해서이다.
상기 가스 제공부(300)는 상기 공정 챔버(200)와 연결된다. 상기 가스 제공 부(300)는 외부로부터 상기 기판(1)을 처리하기 위한 반응 가스를 상기 공정 챔버(200)의 내부로 제공한다. 예를 들어, 상기 가스 제공부(300)는 상기 공정 챔버(200) 내의 상부에 배치될 수 있다.
여기서, 상기 반응 가스는 일 예로, 상기 기판(1)에 박막을 증착할 때 사용될 수 있는 플라즈마 생성을 위한 불활성 가스 또는 상기 박막의 형성을 위한 소오스 가스 또는 상기 박막을 식각할 때 사용되는 식각용 가스 등을 포함할 수 있다. 한편, 상기 가스 제공부(300)가 상기 공정 챔버(200) 내의 상부에 배치될 경우, 상기 플라즈마를 생성하기 위하여 상기 가스 제공부(300)에 고주파 전압이 인가될 수 있다.
상기 기판 지지부(100)는 상기 공정 챔버(200) 내에 배치된다. 예를 들어, 상기 가스 제공부(300)가 상기 공정 챔버(200) 내의 상부에 배치될 경우, 상기 기판 지지부(100)는 상기 가스 제공부(300)와 마주보는 위치에 배치될 수 있다. 상기 기판 지지부(100)는 상기 가스 제공부(300)로부터 제공되는 상기 반응 가스를 통해 처리되는 상기 기판(1)을 지지한다.
상기 기판 지지부(100)는 플레이트(10), 연결부(20), 지지부(30), 착탈부(40) 및 실링부(60)를 포함한다.
상기 플레이트(10)는 전면에 상기 기판(1)이 놓여지고, 전극 부재(12)가 내장된다. 여기서, 상기 전극 부재(12)는 상기 기판(1)을 가열하는 발열 부재(13) 및 상기 플라즈마를 생성하고자 할 경우, 이에 사용되는 고주파 전압을 외부로 접지시키는 접지 부재(14)를 포함할 수 있다.
상기 연결부(20)는 상기 전극 부재(12)와 전기적으로 연결되어 상기 플레이트(10)의 이면으로 돌출된다. 상기 지지부(30)는 상기 연결부(20)가 관통되면서 상기 플레이트(10)의 이면을 지지한다. 상기 착탈부(40)는 상기 지지부(30)의 상기 연결부(30)가 관통된 반대편을 커버하면서 상기 연결부(20)와 연결되고 상기 지지부(30)와 착탈이 가능하게 결합한다.
이로써, 상기 기판 지지부(100)는 상기 지지부(30)와 착탈이 가능하게 결합한 상기 착탈부(40)를 통해 상기 연결부(20)의 유지 보수를 용이하게 할 수 있다.
상기 실링부(60)는 상기 착탈부(40)와 상기 지지부(30)의 사이, 즉 이들이 결합하는 위치에 배치된다. 즉, 상기 실링부(60)를 통해 상기 기판 지지부(100)는 상기 공정 챔버(200)의 내부와 공간적으로 연결된 상기 지지부(30)의 상기 연결부(20)가 관통된 부위를 외부로부터 실링할 수 있다. 결과적으로, 상기 공정 챔버(200)에 형성되는 고진공 상태를 긴밀하게 유지할 수 있다.
이와 같은 상기 기판 지지부(100)는 배경 기술에서의 설명에 기재된 튜브를 제거함으로써, 상기 튜브의 리크로 인한 상기 공정 챔버(200) 내의 고진공 상태 파괴도 방지할 수 있다.
한편, 상기 기판 지지부(100)는 액정표시장치의 표시 패널을 구성하는 TFT 기판과 CF 기판을 고정하여 접합할 때 사용되는 기판 접합 장치에서 상기 TFT 기판과 상기 CF 기판을 지지 고정하는 장치로써 사용될 수 있다.
앞서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통 상의 지식을 갖는 자라면 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
상술한 본 발명은 기판을 지지하는 플레이트에 내장된 전극 부재와 전기적으로 연결되어 지지부를 관통한 연결부를 상기 지지부와 착탈 가능하게 결합한 착탈부를 통해 유지 보수가 용이한 기판 지지 장치에 이용될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 지지 유닛을 분해한 개략적인 구성도이다.
도 2는 도 1에 도시된 기판 지지 유닛을 결합한 구성도이다.
도 3은 도 2에 도시된 기판 지지 유닛의 착탈부를 나타낸 사시도이다.
도 4는 도 2의 A부분을 확대한 도면이다.
도 5는 도 2의 기판 지지 유닛 중 이격부가 배치된 지지부를 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치를 나타낸 개략적인 구성도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1 : 기판 10 : 플레이트
12 : 전극 부재 20 : 연결부
30 : 지지부 40 : 착탈부
46 : 제1 실링부 50 : 이격부
60 : 제2 실링부 100 : 기판 지지 유닛
200 : 공정 챔버 300 : 가스 제공부
1000 : 기판 처리 장치

Claims (12)

  1. 그 전면(front surface)에는 기판이 놓여지고, 그 내부에는 전극 부재가 배치되는 플레이트;
    상기 플레이트에 배치된 전극 부재와 전기적으로 연결되면서 상기 플레이트의 이면(backside)으로 돌출되는 연결부;
    상기 플레이트의 이면을 지지하도록 상기 연결부가 관통하는 구조를 갖는 지지부; 및
    상기 지지부의 상기 연결부가 관통한 반대편을 커버하면서 상기 연결부와 연결되고, (삭제)상기 지지부로부터 착탈 가능한 구조로 상기 지지부와 결합하는 착탈부를 포함하는 기판 지지 유닛.
  2. 제1항에 있어서, 상기 착탈부는 상기 지지부와 결합하여 상기 연결부와 연결될 때 상기 연결부를 실링하는 실링부를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 지지 유닛.
  3. 제1항에 있어서, 상기 플레이트와 상기 지지부 사이에 배치되어 상기 플레이트와 상기 지지부를 이격시키는 이격부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 지지 유닛.
  4. 제3항에 있어서, 상기 이격부는 상기 플레이트와 상기 지지부 사이에서 일정한 간격으로 적어도 두 개 이상이 구분되어 배치되는 것을 특징으로 하는 기판 지지 유닛.
  5. 제3항에 있어서, 상기 플레이트에는 상기 이격부가 삽입되는 제1 삽입홈이 형성되고, 상기 지지부에는 상기 이격부가 삽입되는 제2 삽입홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 기판 지지 유닛.
  6. 제5항에 있어서, 상기 제1 및 제2 삽입홈의 입구는 상기 이격부의 삽입을 가이드하기 위하여 바깥쪽으로 테이퍼진 것을 특징으로 하는 기판 지지 유닛.
  7. 제3항에 있어서, 상기 이격부는 상기 플레이트 이면과 상기 지지부를 0.05 내지 10㎜ 이격시키는 것을 특징으로 하는 기판 지지 유닛.
  8. 제3항에 있어서, 상기 이격부는 세라믹 재질로 이루어진 것을 특징으로 하는 기판 지지 유닛.
  9. 제1항에 있어서, 상기 착탈부와 상기 지지부 사이에 배치되어 상기 지지부의 상기 연결부가 관통하는 부위를 외부로부터 실링하는 실링부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 지지 유닛.
  10. 기판을 대상으로 공정을 수행하기 위한 공간을 제공하는 공정 챔버;
    상기 공정 챔버와 연결되고, 외부로부터 상기 기판을 처리하기 위한 반응 가스를 상기 공정 챔버의 내부로 제공하는 가스 제공부; 및
    상기 공정 챔버 내에 배치되고, 상기 가스 제공부로부터 제공되는 반응 가스를 통해 처리되는 상기 기판을 지지하는 기판 지지부를 포함하고,
    상기 기판 지지부는,
    그 전면(front surface)에는 상기 기판이 놓여지고, 그 내부에는 전극 부재가 배치되는 플레이트;
    상기 플레이트에 배치된 전극 부재와 전기적으로 연결되면서 상기 플레이트의 이면(backside)으로 돌출되는 연결부;
    상기 플레이트의 이면을 지지하도록 상기 연결부가 관통하는 구조를 갖는 지지부; 및
    상기 지지부의 상기 연결부가 관통한 반대편을 커버하면서 상기 연결부와 연결되고, (삭제)상기 지지부로부터 착탈 가능한 구조로 상기 지지부와 결합하는 착탈부를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  11. 제10항에 있어서, 상기 기판 지지부는 상기 착탈부와 상기 지지부 사이에 배치되고, 상기 공정 챔버의 내부와 연결된 상기 지지부의 상기 연결부가 관통하는 부위를 외부로부터 실링하는 실링부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  12. 제10항에 있어서, 상기 플레이트와 상기 지지부 사이에 배치되어 상기 플레이트와 상기 지지부를 이격시키는 이격부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
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