KR20120040802A - 기판 지지 장치 및 이를 포함하는 박막 증착 장치 - Google Patents

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KR20120040802A
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박창균
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Abstract

본 발명은 세정 시간 및 세정 비용을 감소시킬 수 있도록 한 기판 지지 장치 및 이를 포함하는 박막 증착 장치에 관한 것으로, 기판 지지 장치는 기판이 안착되는 돌출부를 가지는 베이스 부재; 상기 돌출부의 가장자리를 따라 상기 돌출부의 상면으로부터 단차지도록 형성되어 상기 기판의 가장자리에 중첩되는 단차부; 및 분해 가능하도록 상기 단차부에 장착되어 상기 기판의 가장자리를 지지하는 탈부착 부재를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

기판 지지 장치 및 이를 포함하는 박막 증착 장치{SUBSTRATE SUPPORTING APPARATUS AND THIN FILM DEPOSITION APPARATUS COMPRISING THE SAME}
본 발명은 박막 증착 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로, 부분적으로 세정이 가능한 기판 지지 장치 및 이를 포함하는 박막 증착 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 태양전지(Solar Cell), 반도체 소자, 평판 디스플레이 등을 제조하기 위해서는 기판 표면에 소정의 회로 패턴 또는 광학적 패턴을 형성하여야 하며, 이를 위해서는 기판에 특정 물질의 박막을 증착하는 박막 증착공정, 감광성 물질을 사용하여 박막을 선택적으로 노출시키는 포토 공정, 선택적으로 노출된 영역의 박막을 제거하여 패턴을 형성하는 식각 공정 등의 반도체 제조 공정을 수행하게 된다.
이러한 반도체 제조 공정들 중에서 증착 공정은 화학 기상 증착(Chemical Vapor Deposition) 장치 또는 물리 기상 증착(Physical Vapor Deposition) 장치와 같은 박막 증착 장치를 이용하여 기판 상에 소정의 박막을 형성한다.
이러한 박막 증착 장치를 이용하여 박막 증착 공정을 수행하게 되면, 박막이 기판에 원하는 형태로 증착됨과 더불어 챔버 내벽, 기판이 안착된 부분을 제외한 나머지 기판 지지 장치의 가장자리, 및 기판과 기판 지지 장치 사이의 공간으로 침투하여 증착될 수 있다. 이렇게 원하지 않는 부분에 박막이 일정두께 이상으로 증착되면, 박막의 박리현상이 일어나고, 박리된 입자는 기판의 오염원으로 작용하여 제품불량의 원인이 된다. 이러한 박리 현상을 방지하기 위해서는 챔버의 내부를 주기적으로 세정하는 챔버 세정 공정을 추가로 수행하게 된다.
챔버 세정 공정은 세정 가스를 플라즈마 상태로 여기시켜 챔버를 세정하는 건식 세정 방법이 많이 사용되고 있으나, 플라즈마를 이용한 건식 세정만으로는 챔버 내부를 완벽하게 세정할 수 없기 때문에 주기적으로 챔버를 분해하여 작업자가 직접 세정액을 이용하여 세정하는 습식 세정을 거쳐야 한다.
특히, 상기의 건식 세정 공정을 수행하지 않는 박막 증착 장치의 경우, 기판 지지 장치에 증착된 박막을 세정하기 위해서는 기판 지지 장치 전체를 세정해야 하고, 박막 증착 장치가 대형화되면서 세정 시간 및 세정 비용이 증가한다는 문제점이 있다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 세정 시간 및 세정 비용을 감소시킬 수 있도록 한 기판 지지 장치 및 이를 포함하는 박막 증착 장치를 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.
또한, 본 발명은 세정 주기를 연장시킬 수 있도록 한 기판 지지 장치 및 이를 포함하는 박막 증착 장치를 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.
상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 기판 지지 장치는 기판이 안착되는 돌출부를 가지는 베이스 부재; 상기 돌출부의 가장자리를 따라 상기 돌출부의 상면으로부터 단차지도록 형성되어 상기 기판의 가장자리에 중첩되는 단차부; 및 분해 가능하도록 상기 단차부에 장착되어 상기 기판의 가장자리를 지지하는 탈부착 부재를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 탈부착 부재는 상기 기판의 가장자리와 수 ~ 수십 mm 정도 중첩되는 것을 특징으로 한다.
상기 탈부착 부재는 적어도 2개로 분할되고, 상기 분할된 탈부착 부재는 엇갈리는 형태로 결합된 것을 특징으로 한다.
상기 기판 지지 장치는 상기 베이스 부재의 돌출부를 제외한 나머지 베이스 부재의 상면 가장자리를 감싸는 상면 가장자리 커버를 더 포함하여 구성되고, 상기 상면 가장자리 커버는 엇갈리는 형태로 결합되도록 적어도 2개로 분할된 것을 특징으로 한다.
상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 박막 증착 장치는 공정 챔버; 상기 공정 챔버의 내부에 설치되어 기판을 지지하는 기판 지지 장치; 및 상기 공정 챔버의 내부에 설치되어 상기 기판 상에 소스 가스를 분사하는 가스 분사 부재를 포함하여 구성되며, 상기 기판 지지 장치는 기판이 안착되는 돌출부를 가지는 베이스 부재; 상기 돌출부의 가장자리를 따라 상기 돌출부의 상면으로부터 단차지도록 형성되어 상기 기판의 가장자리에 중첩되는 단차부; 및 분해 가능하도록 상기 단차부에 장착되어 상기 기판의 가장자리를 지지하는 탈부착 부재를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 박막 증착 장치는 상기 기판 지지 장치의 승강에 따라 승강되도록 상기 공정 챔버의 내부에 설치되어 상기 공정 챔버의 내부로 공급되는 상기 기판을 지지하는 기판 지지 프레임; 및 상기 공정 챔버의 내벽에 설치되어 상기 기판 지지 장치의 하강시 상기 기판 지지 프레임을 지지하는 복수의 프레임 지지 부재를 더 포함하여 구성되며, 상기 기판 지지 프레임은 상기 기판 지지 장치의 상승시 상기 베이스 부재의 가장자리에 안착되어 지지된 기판을 상기 돌출부와 상기 탈부착 부재 상에 안착시키는 것을 특징으로 한다.
상기 기판 지지 프레임은 스테인리스(SUS) 재질로 이루어지고, 상기 탈부착 부재는 알루미늄 재질로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기 기판 지지 프레임은 개구부를 가지도록 형성되어 상기 베이스 부재의 가장자리에 중첩되는 제 1 지지 플레이트; 상기 제 1 플레이트의 내측벽에 설치되어 상기 기판의 배면 가장자리를 지지하는 복수의 기판 지지 핀; 상기 복수의 프레임 지지 부재에 대응되도록 상기 제 1 플레이트에 형성된 복수의 지지 홀; 및 상기 개구부에 중첩되도록 상기 베이스 부재의 가장자리에 설치된 제 2 플레이트를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 탈부착 부재는 상기 복수의 기판 지지 핀이 삽입되는 복수의 핀 삽입 홈을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 박막 증착 장치는 상기 가스 분사 부재를 제외한 상기 공정 챔버의 내벽에 장착된 챔버 커버를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 기판 지지 장치 및 이를 포함하는 박막 증착 장치는 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 베이스 부재에 형성된 돌출부의 가장자리에 탈부착 가능한 탈부착 부재를 장착함으로써 세정 공정시 기판 지지 장치 전체를 분해하지 않고, 베이스 부재에서 탈부착 부재만을 분해하여 세정하기 때문에 기판 지지 장치의 세정 시간 및 세정 비용이 절감된다.
둘째, 탈부착 부재를 열전도성이 높은 재질로 형성함으로써 기판에 열전달을 원활히 하게 되어 기판과 직접 닿고 있는 부분과의 열 에너지 전달 손실을 최소화할 수 있다.
셋째, 탈부착 부재를 통해 기판의 가장자리를 지지하기 때문에 박막 증착 공정시 박막이 기판의 가장자리 배면으로 침투할 경우에도 탈부착 부재만을 분해하여 세정함으로써 세정 시간 및 세정 비용을 절감할 수 있다.
넷째, 베이스 부재의 돌출부를 제외한 나머지 부분에 커버를 장착함으로써 베이스 부재의 세정 주기를 더욱 연장시킬 수 있다.
다섯째, 공정 챔버의 내벽에 커버를 장착함으로써 공정 챔버의 세정 주기를 연장시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 기판 지지 장치를 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 2는 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 기판 지지 장치의 분해 사시도이다.
도 3은 도 1에 도시된 Ⅰ-Ⅰ선의 단면을 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 4는 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 기판 지지 장치를 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 5는 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 기판 지지 장치의 분해 사시도이다.
도 6은 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 기판 지지 장치를 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 7은 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 기판 지지 장치의 분해 사시도이다.
도 8은 도 6에 도시된 Ⅱ-Ⅱ 선의 단면을 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 9는 도 8에 도시된 상면 가장자리 커버와 탈부착 부재의 일체화를 나타내는 도면이다.
도 10은 본 발명의 제 4 실시 예에 따른 기판 지지 장치를 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 11은 본 발명의 제 4 실시 예에 따른 기판 지지 장치의 분해 사시도이다.
도 12는 본 발명의 제 5 실시 예에 따른 기판 지지 장치를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 13은 도 12에 도시된 제 1 커버 프레임과 탈부착 부재의 일체화를 나타내는 도면이다.
도 14는 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 박막 증착 장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 15는 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 박막 증착 장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 16은 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 박막 증착 장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 17은 도 16에 도시된 C 부분을 확대하여 나타내는 도면이다.
도 18은 도 16에 도시된 기판 지지 프레임 및 기판 지지 장치를 나타내는 분해 사시도이다.
도 19는 도 16에 도시된 기판 지지 장치에 장착된 기판 지지 프레임의 제 2 지지 플레이트를 나타내는 도면이다.
도 20은 본 발명의 제 4 실시 예에 따른 박막 증착 장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 대해 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 기판 지지 장치를 개략적으로 나타내는 사시도이고, 도 2는 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 기판 지지 장치의 분해 사시도이고, 도 3은 도 1에 도시된 Ⅰ-Ⅰ선의 단면을 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 기판 지지 장치(100)는 베이스 부재(110), 단차부(120), 및 탈부착 부재(130)를 포함하여 구성된다.
베이스 부재(110)는 베이스 부재(110)의 가장자리(BE)를 제외한 나머지 부분으로부터 소정 높이를 가지도록 돌출된 돌출부(112)를 포함하여 구성된다. 이러한, 돌출부(112)에는 외부로부터 공급되는 기판(S)이 안착된다. 이때, 돌출부(112)의 크기는 기판(S)보다 넓은 크기를 가지도록 돌출된다.
단차부(120)는 돌출부(112)의 가장자리(PE)를 따라 돌출부(112)의 상면으로부터 단차지도록 형성된다. 즉, 단차부(120)는 기판(S)의 가장자리(SE)에 중첩되는 돌출부(112)의 가장자리(PE) 부분이 제거되어 형성된다. 이때, 단차부(120)는 기판(S)의 가장자리(SE)와 수 mm 정도 중첩된다.
탈부착 부재(130)는 분해 가능하도록 단차부(120)에 장착되어 기판(S)의 가장자리(SE)를 지지한다. 이때, 탈부착 부재(130)는 기판(S)의 가장자리(SE)와 수 mm 정도 중첩된다. 이러한, 탈부착 부재(130)는 열전도성이 높은 재질로 이루어진다. 예를 들어, 탈부착 부재(130)는 알루미늄(Al), 스테인리스(SUS), 카본(Carbon)이 함유된 화합물, 질화 알루미늄(AlN), 또는 산화 알루미늄(Al2O3)으로 이루어질 수 있다. 즉, 탈부착 부재(130)의 열전도성이 낮을 경우, 탈부착 부재(130)에 증착된 박막이 쉽게 박리되는 반면에, 탈부착 부재(130)의 열전도성이 높을 경우, 탈부착 부재(130)에 증착된 박막의 접착력이 향상되어 일정 두께까지는 쉽게 박리되지 않아 탈부착 부재(130)의 세정 주기를 연장시킬 수 있기 때문에 탈부착 부재(130)는 열전도성이 높은 재질로 이루어지는 것이 바람직하다.
탈부착 부재(130)는 사각틀 형태로 형성되어 복수의 체결 부재(132)에 의해 돌출부(112)의 가장자리(PE)를 덮도록 단차부(120)에 장착된다. 이를 위해, 탈부착 부재(130)에는 복수의 체결 부재(132)가 삽입되는 복수의 관통 홀(134)이 형성되고, 단차부(120)에는 복수의 체결 부재(132)가 체결되는 복수의 체결 홀(122)이 형성된다. 여기서, 체결 부재(132)는 스크류(Screw) 또는 볼트(Bolt) 등이 될 수 있다.
한편, 복수의 체결 부재(132)가 삽입된 복수의 관통 홀(134) 각각의 상부는 밀봉 캡(미도시)에 의해 밀봉될 수 있다.
이와 같은, 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 기판 지지 장치(100)는 베이스 부재(110)에 형성된 돌출부(112)의 가장자리(PE)에 탈부착 가능한 탈부착 부재(130)를 장착함으로써 습식 세정 시간 및 세정 비용을 절감시킬 수 있다. 즉, 세정 공정시 기판 지지 장치(100) 전체를 분해하지 않고, 베이스 부재(110)에서 탈부착 부재(130)만을 분해하고, 분해된 탈부착 부재(130)를 세정하기 때문에 세정 시간 및 세정 비용이 절감된다.
또한, 본 발명의 제 1 실시 예는 기판 지지 장치(100)는 열전도성이 높은 재질로 탈부착 부재(130)를 형성하여 탈부착 부재(130)와 박막의 접착력을 향상시킨다. 이로 인하여, 탈부착 부재(130)에 증착되는 박막이 일정 두께까지는 쉽게 박리되지 않기 때문에 세정 주기가 연장됨에 따라 생산성이 향상된다.
특히, 본 발명의 제 1 실시 예는 탈부착 부재(130)를 통해 기판(S)의 가장자리를 지지하기 때문에 박막 증착 공정시 기판(S)의 가장자리 배면으로 침투하는 박막이 베이스 부재(110)가 아닌 탈부착 부재(130)에 증착된다. 이에 따라, 본 발명의 제 1 실시 예는 박막이 기판(S)의 가장자리 배면으로 침투할 경우에도 탈부착 부재(130)만을 분해하여 세정함으로써 세정 시간 및 세정 비용을 절감할 수 있다.
도 4는 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 기판 지지 장치를 개략적으로 나타내는 사시도이고, 도 5는 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 기판 지지 장치의 분해 사시도이다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 기판 지지 장치(200)는 베이스 부재(110), 단차부(120), 및 탈부착 부재(230)를 포함하여 구성된다. 이러한 구성을 가지는 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 기판 지지 장치(200)는 탈부착 부재(230)를 제외하고는 상술한 본 발명의 제 1 실시 예의 기판 지지 장치(100)와 동일하기 때문에 이하 동일한 구성에 대한 설명은 상술한 본 발명의 제 1 실시 예에 대한 설명으로 대신하기로 하고, 동일한 도면 부호를 부여하기로 한다.
탈부착 부재(230)는 구조를 제외하고는 상술한 본 발명의 제 1 실시 예의 탈부착 부재(130)와 동일하기 때문에 이하에서는 탈부착 부재(230)의 구조에 대해서만 설명하기로 한다.
탈부착 부재(230)는 복수로 분할된 사각틀 형태로 형성될 수 있다. 즉, 탈부착 부재(230)는 제 1 내지 제 4 탈부착 플레이트(230a, 230b, 230c, 230d) 및 복수의 관통 홀(234)을 포함하여 구성된다.
제 1 탈부착 플레이트(230a)는 "["자 형태를 가지도록 형성된다. 이러한 제 1 탈부착 플레이트(230a)의 양 끝단에는 계단 형태의 제 1 단턱부(236a)가 형성된다.
제 2 탈부착 플레이트(230b)는 제 1 탈부착 플레이트(230a)와 대칭 구조를 가지도록 "]"자 형태를 가지도록 형성된다. 이러한 제 2 탈부착 플레이트(230b)의 양 끝단에는 계단 형태의 제 1 단턱부(236a)가 형성된다.
제 3 탈부착 플레이트(230c)는 "-"자 형태를 가지도록 형성된다. 이러한 제 3 탈부착 플레이트(230c)의 양 끝단에는 계단 형태의 제 2 단턱부(236b)가 형성된다. 여기서, 제 2 단턱부(236b)는 제 1 단턱부(236a)에 반대되는 계단 형태, 즉 제 1 단턱부(236a)와 형합되는 계단 형태를 갖는다.
제 4 탈부착 플레이트(230d)는 "-"자 형태를 가지도록 형성된다. 이러한 제 4 탈부착 플레이트(230d)의 양 끝단에는 계단 형태의 제 2 단턱부(236b)가 형성된다.
복수의 관통 홀(234) 각각은 제 1 내지 제 4 탈부착 플레이트(230a, 230b, 230c, 230d) 각각에 일정한 간격으로 형성되어 탈부착 부재(230)를 단차부(120)에 장착하기 위한 복수의 체결 부재(132)가 삽입된다.
이러한 제 1 내지 제 4 탈부착 플레이트(230a, 230b, 230c, 230d) 각각은 복수의 관통 홀(234) 각각에 삽입되어 단차부(120)에 형성된 복수의 체결 홀(122)에 체결되는 복수의 체결 부재(132)에 의해 돌출부(112)의 가장자리(PE)를 덮도록 단차부(120)에 장착된다. 이때, 인접한 제 1 내지 제 4 탈부착 플레이트(230a, 230b, 230c, 230d)는, 도 4의 확대도 A에서 알 수 있듯이, 계단 형태를 가지는 제 1 및 제 2 단턱부(236a, 236b)의 형합에 의해 서로 엇갈리는 형태로 결합된다.
한편, 인접한 제 1 내지 제 4 탈부착 플레이트(230a, 230b, 230c, 230d) 사이에 공간이 발생될 경우 박막 증착 공정시 박막이 인접한 탈부착 플레이트(230a, 230b, 230c, 230d) 사이의 공간으로 침투할 수 있기 때문에 인접한 제 1 내지 제 4 탈부착 플레이트(230a, 230b, 230c, 230d)는 본 발명에서와 같이 엇갈리는 형태로 결합하는 것이 바람직하다.
한편, 복수의 체결 부재(132)가 삽입된 복수의 관통 홀(134) 각각의 상부는 밀봉 캡(미도시)에 의해 밀봉될 수 있다.
이와 같은, 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 기판 지지 장치(200)는 상술한 본 발명의 제 1 실시 예와 동일한 효과를 제공함과 더불어, 탈부착 부재(230)를 복수로 플레이트(230a, 230b, 230c, 230d)로 분할하여 제작할 수 있기 때문에 탈부착 부재(230)의 제작을 용이하게 할 수 있다.
도 6은 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 기판 지지 장치를 개략적으로 나타내는 사시도이고, 도 7은 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 기판 지지 장치의 분해 사시도이고, 도 8은 도 6에 도시된 Ⅱ-Ⅱ 선의 단면을 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 6 내지 도 8을 참조하면, 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 기판 지지 장치(300)는 베이스 부재(110), 단차부(120), 상면 가장자리 커버(320), 및 탈부착 부재(330)를 포함하여 구성된다.
베이스 부재(110) 및 단차부(120)는 상술한 본 발명의 제 1 실시 예의 기판 지지 장치(100)와 동일하기 때문에 이하 동일한 구성에 대한 설명은 상술한 본 발명의 제 1 실시 예에 대한 설명으로 대신하기로 하고, 동일한 도면 부호를 부여하기로 한다.
상면 가장자리 커버(320)는 사각틀 형태를 가지도록 형성된다. 이때, 상면 가장자리 커버(320)는 탈부착 부재(130)와 동일한 재질로 이루어지거나, 알루미늄(Al), 스테인리스(SUS), 카본(Carbon)이 함유된 화합물, 질화 알루미늄(AlN), 및 산화 알루미늄(Al2O3) 중에서 탈부착 부재(130)와 다른 어느 하나의 재질로 이루어질 수 있다. 이러한, 상면 가장자리 커버(320)는 베이스 부재(110)의 가장자리(BE)를 덮도록 탈부착 가능하게 장착된다. 이를 위해, 상면 가장자리 커버(320)는 커버 프레임(322), 측벽(324), 및 복수의 삽입 홀(326)을 포함하여 구성된다.
커버 프레임(322)은 베이스 부재(110)의 가장자리(BE)를 덮도록 사각틀 형태로 형성된다.
측벽(324)는 커버 프레임(322)의 내측 가장자리로부터 소정 높이를 가지도록 돌출되어 돌출부(112)의 측면을 감싼다.
복수의 삽입 홀(326)은 커버 프레임(322)에 일정한 간격으로 형성되어 커버 프레임(322)을 베이스 부재(110)의 가장자리(BE)에 장착하기 위한 복수의 제 1 체결 부재(328)가 삽입된다. 이때, 베이스 부재(110)의 가장자리(BE)에는 복수의 삽입 홀(326) 각각에 대응되도록 형성된 복수의 제 1 체결 홀(314)이 형성된다.
한편, 복수의 제 1 체결 부재(328)가 삽입된 복수의 삽입 홀(326) 각각의 상부는 밀봉 캡(미도시)에 의해 밀봉될 수 있다.
이와 같은, 상면 가장자리 커버(320)는 베이스 부재(110)의 가장자리(BE)를 덮음으로써 박막 증착 공정시 박막이 베이스 부재(110)의 가장자리(BE)에 증착되는 것을 방지한다.
탈부착 부재(330)는 상면 가장자리 커버(320)의 측벽(324)을 덮도록 단차부(120)에 장착되어 기판(S)의 가장자리(SE)를 지지한다. 이때, 탈부착 부재(330)의 내측부는 기판(S)의 가장자리(SE)와 수 mm 정도 중첩되고, 외측부는 상면 가장자리 커버(320)의 측벽(324)을 덮는다. 이러한, 탈부착 부재(330)는 본 발명의 제 1 실시 예의 탈부착 부재(130)와 동일한 재질로 이루어진다.
탈부착 부재(330)는 사각틀 형태로 형성되어 복수의 제 2 체결 부재(332)에 의해 돌출부(112)의 가장자리(PE)를 덮도록 단차부(120)에 장착된다. 이를 위해, 탈부착 부재(330)에는 복수의 제 2 체결 부재(332)가 삽입되는 복수의 관통 홀(334)이 형성되고, 단차부(120)에는 복수의 제 2 체결 부재(332)가 체결되는 복수의 제 2 체결 홀(126)이 형성된다.
한편, 복수의 제 2 체결 부재(332)가 삽입된 복수의 관통 홀(334) 각각의 상부는 밀봉 캡(미도시)에 의해 밀봉될 수 있다.
이와 같은, 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 기판 지지 장치(100)는 상술한 본 발명의 제 1 실시 예와 동일한 효과를 제공함과 더불어, 상면 가장자리 커버(320)를 통해 베이스 부재(110)의 가장자리(BE)를 덮음으로써 박막 증착 공정시 박막이 베이스 부재(110)의 가장자리(BE)에 증착되는 것을 방지할 수 있어 베이스 부재(110)의 세정 주기를 더욱 연장시킬 수 있다.
한편, 상술한 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 기판 지지 장치(100)에서 상면 가장자리 커버(320)와 탈부착 부재(330)는, 도 9에 도시된 바와 같이, 하나의 몸체로 일체화되도록 형성될 수 있다.
도 10은 본 발명의 제 4 실시 예에 따른 기판 지지 장치를 개략적으로 나타내는 사시도이고, 도 11은 본 발명의 제 4 실시 예에 따른 기판 지지 장치의 분해 사시도이다.
도 10 및 도 11을 참조하면, 본 발명의 제 4 실시 예에 따른 기판 지지 장치(400)는 베이스 부재(110), 단차부(120), 상면 가장자리 커버(420), 및 탈부착 부재(230)를 포함하여 구성된다.
베이스 부재(110) 및 단차부(120)는 상술한 본 발명의 제 3 실시 예의 기판 지지 장치(300)와 동일하기 때문에 이하 동일한 구성에 대한 설명은 상술한 본 발명의 제 3 실시 예에 대한 설명으로 대신하기로 하고, 동일한 도면 부호를 부여하기로 한다.
상면 가장자리 커버(420)는 구조를 제외하고는 상술한 본 발명의 제 3 실시 예의 상면 가이드 커버(320)와 동일하기 때문에 이하에서는 상면 가장자리 커버(420)의 구조에 대해서만 설명하기로 한다.
상면 가장자리 커버(420)는 복수로 분할된 사각틀 형태로 형성될 수 있다. 즉, 상면 가장자리 커버(420)는 제 1 내지 제 4 커버 플레이트(422a, 422b, 422c, 422d), 측벽(424), 및 복수의 삽입 홀(426)을 포함하여 구성된다.
제 1 커버 플레이트(422a)는 "-"자 형태를 가지도록 형성된다. 이러한 제 1 커버 플레이트(422a)의 양 끝단에는 계단 형태의 제 1 단턱부(428a)가 형성된다.
제 2 커버 플레이트(422b)는 제 1 커버 플레이트(422a)와 대칭 구조를 가지도록 "-"자 형태를 가지도록 형성된다. 이러한 제 2 커버 플레이트(422b)의 양 끝단에는 계단 형태의 제 1 단턱부(428a)가 형성된다.
제 3 커버 플레이트(422c)는 "["자 형태를 가지도록 형성된다. 이러한 제 3 커버 플레이트(422c)의 양 끝단에는 계단 형태의 제 2 단턱부(428b)가 형성된다. 여기서, 제 2 단턱부(428b)는 제 1 단턱부(428a)에 반대되는 계단 형태, 즉 제 1 단턱부(428a)와 형합되는 계단 형태를 갖는다.
제 4 커버 플레이트(422d)는 "]"자 형태를 가지도록 형성된다. 이러한 제 4 커버 플레이트(422d)의 양 끝단에는 계단 형태의 제 2 단턱부(428b)가 형성된다.
측벽(424)은 돌출부(112)의 측면을 감싸도록 제 1 내지 제 4 커버 플레이트(422a, 422b, 422c, 422d) 각각의 내측 가장자리로부터 소정 높이를 가지도록 돌출된다.
복수의 삽입 홀(426)은 제 1 내지 제 4 커버 플레이트(422a, 422b, 422c, 422d) 각각에 일정한 간격으로 형성되어 상면 가장자리 커버(420)를 베이스 부재(110)의 가장자리(BE)에 장착하기 위한 복수의 제 1 체결 부재(328)가 삽입된다. 이때, 베이스 부재(110)의 가장자리(BE)에는 복수의 삽입 홀(426) 각각에 대응되도록 형성된 복수의 제 1 체결 홀(314)이 형성된다.
이러한 제 1 내지 제 4 커버 플레이트(422a, 422b, 422c, 422d) 각각은 복수의 삽입 홀(426) 각각에 삽입되어 베이스 부재(110)의 가장자리(BE)에 형성된 복수의 제 1 체결 홀(314)에 체결되는 복수의 제 1 체결 부재(328)에 의해 베이스 부재(110)의 가장자리(BE)를 덮도록 장착된다. 이때, 인접한 제 1 내지 제 4 커버 플레이트(422a, 422b, 422c, 422d)는, 도 10의 확대도 B에서 알 수 있듯이, 계단 형태를 가지는 제 1 및 제 2 단턱부(428a, 428b)의 형합에 의해 서로 엇갈리는 형태로 결합된다.
한편, 인접한 제 1 내지 제 4 커버 플레이트(422a, 422b, 422c, 422d) 사이에 공간이 발생될 경우 박막 증착 공정시 박막이 인접한 커버 플레이트(422a, 422b, 422c, 422d) 사이의 공간으로 침투할 수 있기 때문에 인접한 제 1 내지 제 4 커버 플레이트(422a, 422b, 422c, 422d)는 본 발명에서와 같이 엇갈리는 형태로 결합하는 것이 바람직하다.
한편, 복수의 제 1 체결 부재(328)가 삽입된 복수의 삽입 홀(426) 각각의 상부는 밀봉 캡(미도시)에 의해 밀봉될 수 있다.
탈부착 부재(430)는 상술한 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 기판 지지 장치의 탈부착 부재(230)와 동일한 구성을 가지므로 이에 대한 상세한 설명은 상술한 설명으로 대신하기로 한다. 이러한, 탈부착 부재(430)는 제 1 내지 제 4 탈부착 플레이트(230a, 230b, 230c, 230d) 및 복수의 관통 홀(234)을 포함하도록 구성되어 복수의 제 2 체결 부재(332)에 의해 돌출부(112)의 가장자리(PE)를 덮도록 단차부(120)에 장착된다.
이와 같은, 본 발명의 제 4 실시 예에 따른 기판 지지 장치(200)는 상술한 본 발명의 제 3 실시 예와 동일한 효과를 제공한다.
도 12는 본 발명의 제 5 실시 예에 따른 기판 지지 장치를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 12를 참조하면, 본 발명의 제 5 실시 예에 따른 기판 지지 장치(500)는 베이스 부재(110), 단차부(120), 탈부착 부재(130), 및 커버 부재(540)를 포함하여 구성된다. 이러한 구성을 가지는 본 발명의 제 5 실시 예에 따른 기판 지지 장치(500)는 커버 부재(540)를 더 포함하여 구성되는 것을 제외하고는 상술한 본 발명의 제 1 실시 예의 기판 지지 장치(100)와 동일한 구성을 갖는다. 이에 따라, 커버 부재(540)를 제외한 나머지 구성들에 대한 설명은 상술한 본 발명의 제 1 실시 예에 대한 설명으로 대신하기로 하고, 동일한 도면 부호를 부여하기로 한다.
커버 부재(540)는 베이스 부재(110)의 상면 가장자리(BE), 측면 및 배면을 감싸도록 장착된다. 이때, 커버 부재(540)는 탈부착 부재(130)와 동일한 재질로 이루어지거나, 알루미늄(Al), 스테인리스(SUS), 카본(Carbon)이 함유된 화합물, 질화 알루미늄(AlN), 및 산화 알루미늄(Al2O3) 중에서 탈부착 부재(130)와 다른 어느 하나의 재질로 이루어질 수 있다. 이러한, 커버 부재(540)는 베이스 부재(110)의 돌출부(112)를 제외한 나머지 베이스 부재(110) 전체를 감싸도록 탈부착 가능하게 장착된다. 이를 위해, 커버 부재(540)는 제 1 및 제 2 커버 프레임(542, 544)으로 분할된다.
제 1 커버 프레임(542)은 "┏┛" 자의 단면을 가지도록 사각틀 형태로 형성되어 베이스 부재(110)의 상측면과 상면 가장자리(BE)를 감쌈과 아울러 돌출부(1120의 측면을 감싼다. 이때, 제 1 커버 프레임(542)의 끝단에는 계단 형태의 제 1 단턱부(546a)가 형성된다. 이러한, 제 1 커버 프레임(542)은 베이스 부재(110)에 체결되는 복수의 체결 나사(미도시)에 의해 베이스 부재(110)에 장착되고, 세정 공정시에는 베이스 부재(110)로부터 분리된다. 한편, 제 1 커버 프레임(542)은 복수로 분할될 수도 있다.
제 2 커버 프레임(544)은 "┗┛"자 단면을 가지도록 상자 형태로 형성되어 베이스 부재(110)의 하측면과 배면을 감싼다. 이때, 제 2 커버 프레임(544)의 끝단에는 제 1 단턱부(546a)와 형합되는 계단 형태의 제 2 단턱부(546b)가 형성된다. 이러한, 제 2 커버 프레임(544)은 베이스 부재(110)에 체결되는 복수의 체결 나사(미도시)에 의해 베이스 부재(110)에 장착되고, 세정 공정시에는 베이스 부재(110)로부터 분리된다. 한편, 제 2 커버 프레임(544)은 복수로 분할될 수도 있다.
이러한 제 1 및 제 2 커버 프레임(542, 544)은 제 1 및 제 2 단턱부(546a, 546b)를 통해 서로 엇갈리도록 형합되어 베이스 부재(110)의 돌출부(112)를 제외한 나머지 베이스 부재(110) 전체를 감쌈으로써 박막 증착 공정시 박막이 베이스 부재(110)의 상면 가장자리, 측면 및 배면에 증착되는 것을 방지한다.
이와 같은, 본 발명의 제 5 실시 예에 따른 기판 지지 장치(500)는 상술한 본 발명의 제 1 실시 예와 동일한 효과를 제공함과 더불어 커버 부재(540)를 통해 베이스 부재(110)의 돌출부(112)를 제외한 나머지 베이스 부재(110) 전체를 감쌈으로써 베이스 부재(110)의 세정 주기를 연장시켜 생산성을 향상시킬 수 있다.
한편, 상술한 본 발명의 제 5 실시 예에 따른 기판 지지 장치(500)에서 제 1 커버 프레임(542)과 탈부착 부재(130)는, 도 13에 도시된 바와 같이, 하나의 몸체로 일체화되도록 형성될 수 있다.
도 14는 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 박막 증착 장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 14를 참조하면, 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 박막 증착 장치는 공정 챔버(610), 기판 지지 장치(620), 및 가스 분사 부재(630)를 포함하여 구성된다.
공정 챔버(610)는 박막 증착 공정을 수행하기 위한 공정 공간을 제공한다. 이를 위해, 공정 챔버(610)는 상부가 개구된 하부 챔버(612)와 하부 챔버(612)의 상부를 덮는 상부 챔버(614)를 포함하여 구성된다.
기판 지지 장치(620)는 하부 챔버(612)의 바닥면을 관통하는 승강축(622)에 의해 승강 가능하도록 결합된다. 승강축(622)은 승강 장치(미도시)의 구동에 따라 승강된다. 이때, 승강축(32)은 승강축(622)이 관통하는 하부 챔버(612)의 바닥면을 밀봉하는 벨로우즈(624)에 의해 밀봉된다.
기판 지지 장치(620)는 공정 챔버(610)에 마련된 기판 출입구(미도시)를 통해 공급되는 기판(S)을 지지한다. 이를 위해, 기판 지지 장치(620)는 베이스 부재(110), 단차부(120), 탈부착 부재(130), 및 커버 부재(540)를 포함하여 구성된다. 이러한 구성을 가지는 기판 지지 장치(620)는 도 12 및 도 13을 참조하여 상술한 본 발명의 제 5 실시 예에 따른 기판 지지 장치(500)와 동일하기 때문에 이에 대한 상세한 설명은 상술한 설명으로 대신하기로 한다. 한편, 기판 지지 장치(620)는 도 1 내지 도 11에 도시된 본 발명의 제 1 내지 제 4 실시 예 중에서 어느 하나의 기판 지지 장치(100, 200, 300, 400)로 구성될 수도 있다.
가스 분사 부재(630)는 상부 챔버(614)를 관통하는 가스 공급관(614)에 연통되도록 공정 챔버(610)의 내부, 즉 상부 챔버(614)에 설치된다. 이러한, 가스 분사 부재(630)는 가스 공급관(614)으로부터 기판(S) 상에 소정의 박막을 형성하기 위한 소스 가스를 공급받아 이를 균일하게 확산시켜 기판(S) 상에 분사한다. 예를 들어, 가스 분사 부재(630)에는 유기 금속 전구체(Metal organic precursor)인 제 1 소스 가스와, 산소, 질소, 암모니아 등과 같은 제 2 소스 가스가 공급될 수 있다. 제 1 소스 가스는 재액화되거나 열분해되지 않는 온도로 가열된 상태로 가스 분사 부재(630)에 공급되고, 제 2 소스 가스는 실온 상태로 가스 분사 부재(630)에 공급된다.
이와 같은, 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 박막 증착 장치는 기판 지지 장치(620)에 기판(S)이 안착되면 기판(S)을 소스 가스들의 분해 온도보다 높은 온도로 가열하고, 가스 분사 부재(630)를 통해 제 1 및 제 2 소스 가스를 기판(S) 상에 동시에 분사하거나 순차적으로 분사함으로써 기판(S) 상에 소정의 박막을 증착하는 유기 금속 화학 기상 증착(Metal Organic Chemical Vapor Deposition) 공정을 수행한다.
상술한 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 박막 증착 장치는 본 발명의 제 1 내지 제 5 실시 예 중 어느 하나의 실시 예에 따른 기판 지지 장치(620)를 포함하여 구성됨으로써 기판 지지 장치(620)의 세정 시간 및 세정 비용을 감소시킬 수 있으며, 기판 지지 장치(620)의 세정 주기의 연장으로 인하여 생산성을 향상시킬 수 있다.
도 15는 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 박막 증착 장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 15를 참조하면, 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 박막 증착 장치는 공정 챔버(610), 기판 지지 장치(620), 가스 분사 부재(630), 및 챔버 커버(640)를 포함하여 구성된다. 이러한 구성을 가지는 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 박막 증착 장치는 챔버 커버(640)를 더 포함하여 구성되는 것을 제외하고는 상술한 본 발명의 제 1 실시 예의 박막 증착 장치와 동일한 구성을 갖는다. 이에 따라, 챔버 커버(640)를 제외한 나머지 구성들에 대한 설명은 상술한 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 박막 증착 장치에 대한 설명으로 대신하기로 하고, 동일한 도면 부호를 부여하기로 한다.
챔버 커버(640)는 가스 분사 부재(630)를 제외한 공정 챔버(610)의 내벽, 즉, 하부 챔버(612)의 내벽과 바닥면, 및 상부 챔버(614)의 내벽과 상부면을 감싸도록 장착된다. 이때, 챔버 커버(640)는 그래파이트(Graphite), 카본(Carbon)이 함유된 화합물, 질화 알루미늄(AlN), 또는 산화 알루미늄(Al2O3) 재질로 이루어질 수 있다.
한편, 챔버 커버(640)는 엇갈리는 결합 구조를 가지도록 복수의 분할되어 공정 챔버(610)의 내벽에 장착될 수 있다.
이러한, 챔버 커버(640)는 박막 증착 공정에 의해 증착되는 박막의 접착력을 향상시켜 박리 현상이 일어나기 전까지 더 많은 박막이 증착되도록 함으로써 공정 챔버(610)의 세정 주기를 연장시킬 수 있으며, 공정 챔버(610)의 파손이나 부식을 방지한다.
이와 같은, 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 박막 증착 장치는 상술한 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 박막 증착 장치와 동일한 효과를 제공함과 더불어 챔버 커버(640)를 통해 공정 챔버(610)의 세정 주기를 연장시킴으로써 생산성을 더욱 향상시킬 수 있다.
도 16은 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 박막 증착 장치를 개략적으로 나타내는 도면이고, 도 17은 도 16에 도시된 C 부분을 확대하여 나타내는 도면이다.
도 16 및 도 17을 참조하면, 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 박막 증착 장치는 공정 챔버(610), 기판 지지 장치(620), 가스 분사 부재(630), 기판 지지 프레임(740), 및 복수의 프레임 지지 부재(750)를 포함하여 구성된다. 이러한 구성을 가지는 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 박막 증착 장치는 기판 지지 프레임(740), 및 복수의 프레임 지지 부재(750)를 더 포함하여 구성되는 것을 제외하고는 상술한 본 발명의 제 1 실시 예의 박막 증착 장치와 동일한 구성을 갖는다. 이에 따라, 기판 지지 프레임(740), 및 복수의 프레임 지지 부재(750)를 제외한 나머지 구성들에 대한 설명은 상술한 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 박막 증착 장치에 대한 설명으로 대신하기로 하고, 동일한 도면 부호를 부여하기로 한다.
기판 지지 프레임(740)은 외부의 기판 로딩 장치로부터 공정 챔버(610)의 내부로 로딩되는 기판(S)을 지지한다. 이때, 기판 지지 프레임(740)은 알루미늄(Al), 스테인리스(SUS), 카본(Carbon)이 함유된 화합물, 질화 알루미늄(AlN), 또는 산화 알루미늄(Al2O3)으로 이루어질 수 있다. 이러한, 기판 지지 프레임(740)은, 도 18에 도시된 바와 같이, 제 1 지지 플레이트(741), 복수의 기판 지지 핀(742), 복수의 지지 홀(743), 및 제 2 지지 플레이트(744)를 포함하여 구성된다.
제 1 지지 플레이트(741)는 기판 지지 장치(620)의 가장자리 부분에 중첩되도록 배치되며, 기판 로딩 장치가 출입하는 개구부(741a)를 포함하도록 "⊃"자 형태로 형성되어 기판(S)의 배면 가장자리를 지지한다. 이러한, 제 1 지지 플레이트(741)의 내측 가장자리는 기판 지지 장치(620)의 승강시 베이스 부재(110)의 가장자리(BE)에 장착된 제 1 커버 프레임(542) 상에 안착될 수 있다. 한편, 제 1 지지 플레이트(741)의 내측 가장자리는 기판 지지 장치(620)의 구조에 따라 도 3에 도시된 베이스 부재(110)의 가장자리(BE) 또는 도 8에 도시된 상면 가장자리 커버((320) 상에 안착될 수도 있다.
복수의 기판 지지 핀(742) 각각은 제 1 지지 플레이트(741)의 내측벽에 소정 길이를 가지도록 일정한 간격으로 설치된다. 이러한, 복수의 기판 지지 핀(742)은 기판 로딩 장치로부터 기판(S)이 공정 챔버(610)로 로딩되면, 기판(S)의 배면 가장자리를 지지하고, 지지된 기판(S)을 기판 지지 장치(620)의 돌출부(112) 상에 안착시킨다. 이때, 복수의 기판 지지 핀(742) 각각은, 도 17에 도시된 바와 같이, 기판 지지 장치(620)의 탈부착 부재(130)에 삽입된다. 이를 위해, 탈부착 부재(130)에는 복수의 기판 지지 핀(742) 각각이 삽입되는 복수의 핀 삽입 홈(736; 도 18 참조)이 형성된다.
복수의 지지 홀(743) 각각은 복수의 프레임 지지 부재(750) 각각에 대응되도록 제 1 지지 플레이트(741)의 각 모서리 부분에 형성된다. 이러한, 복수의 지지 홀(743)에는 기판 지지 장치(620)의 승강에 따라 복수의 프레임 지지 부재(750) 각각이 삽입됨으로써 기판 지지 프레임(740)은 복수의 프레임 지지 부재(750)에 의해 지지된다.
제 2 지지 플레이트(744)는 제 1 지지 플레이트(741)의 개구부(741a)에 중첩되도록 기판 지지 장치(620)에 장착된다. 즉, 제 2 지지 플레이트(744)는, 도 19에 도시된 바와 같이, 제 1 지지 플레이트(741)의 개구부(741a)에 중첩되는 베이스 부재(110)의 일측 가장자리에 장착된다. 이를 위해, 제 2 지지 플레이트(744)에는 복수의 삽입 홀(744a)이 형성된다. 또한, 복수의 삽입 홀(744a)에 대응되는 베이스 부재(110)의 일측 가장자리에는 복수의 체결 홀(744b)이 형성되고, 복수의 체결 홀(744b)에는 복수의 삽입 홀(744a)에 삽입되어 제 2 지지 플레이트(744)를 관통하는 복수의 체결 부재(744c)가 체결된다. 이에 따라, 제 2 지지 플레이트(744)는 복수의 체결 부재(744c)에 의해 베이스 부재(110)의 일측 가장자리에 탈부착 가능하도록 장착된다. 이러한, 제 2 지지 플레이트(744)는 제 1 지지 플레이트(741)가 기판 지지 장치(620)에 안착될 경우 제 1 지지 플레이트(741)의 개구부(741a)에 삽입된다.
한편, 기판 지지 프레임(740)은 제 1 지지 플레이트(741)의 개구부(741a)에 중첩되도록 형성된 플레이트 지지 부재(745)를 더 포함하여 구성된다.
플레이트 지지 부재(745)는 "U"자 형태를 가지도록 형성되어 개구부(741a) 사이를 사이에 두고 제 1 지지 플레이트(741)에 설치된다. 이러한, 플레이트 지지 부재(745)는 개구부(741a)가 형성된 제 1 지지 플레이트(741)의 일측을 지지함으로써 제 1 지지 플레이트(741)의 일측에 발생되는 처짐 또는 휨을 방지한다. 또한, 플레이트 지지 부재(745)는 "U"자 형태를 가짐으로써 외부의 기판 로딩 장치가 출입하는 출입 통로를 제공한다.
복수의 프레임 지지 부재(750)는, 도 17에 도시된 바와 같이, 기판 지지 프레임(740)의 제 1 지지 플레이트(741)에 형성된 복수의 지지 홀(743) 각각에 대응되도록 공정 챔버(610)의 내벽에 설치된다. 이러한, 복수의 프레임 지지 부재(750) 각각은 기판 지지 장치(620)가 기판 로딩/언로딩 위치의 이하로 하강될 경우 제 1 지지 플레이트(741)에 형성된 복수의 지지 홀(743) 각각에 삽입되어 제 1 지지 플레이트(741)를 지지함으로써 기판 로딩/언로딩 위치에 제 1 지지 플레이트(741)가 위치하도록 한다.
이와 같은, 기판의 로딩시 기판 지지 프레임(740)은 기판 지지 장치(620)의 하강에 따라 하강되어 복수의 프레임 지지 부재(750)에 지지되고, 복수의 프레임 지지 부재(750)에 지지된 상태에서 복수의 기판 지지 핀(742)을 통해 기판 로딩 장치로부터 로딩되는 기판(S)을 지지한다.
그리고, 박막 증착 공정시 기판 지지 프레임(740)은 기판 지지 장치(620)의 상승에 따라 베이스 부재(110)의 가장자리(BE)에 안착되어 복수의 기판 지지 핀(742)에 지지된 기판(S)을 베이스 부재(110)의 돌출부(112) 상에 안착시킨다. 이때, 기판(S)의 가장자리는 베이스 부재(110)에 장착된 탈부착 부재(130) 상에 안착된다. 이에 따라, 박막 증착 공정시 기판(S)의 가장자리는 탈부착 부재(140)에 의해 지지되고, 기판(S)의 가장자리 부분을 제외한 기판(S)의 나머지 부분은 베이스 부재(112)의 돌출부(112)에 지지된다.
한편, 도 16에서, 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 박막 증착 장치는 기판 지지 프레임(740)을 공정 챔버(610)의 내벽에 전기적으로 접지시키기 위한 복수의 접지선(760)을 더 포함하여 구성된다.
복수의 접지선(740)은, 도 17 및 도 18에 도시된 바와 같이, 제 1 지지 플레이트(741)의 각 모서리 부분에 전기적으로 접속됨과 아울러 공정 챔버(610)의 내벽에 전기적으로 접속되어 기판 지지 프레임(740)을 전기적으로 접지시킨다. 이때, 복수의 접지선(740)은 내식성을 가짐과 아울러 내열성을 갖는 전도성 재질로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 복수의 접지선(740)은 크롬 또는 니켈을 주성분으로 이루어진 금속 재질, 스테인리스 재질, 인코넬(Inconel)계 합금 재질, 모넬(Monel)계 합금 재질, 하스텔로이(Hastelloy) 재질, 하스텔로이계 합금 재질, 하스텔로이 재질에 알루미늄을 코팅한 금속 재질, 또는 실드(Shield) 처리된 금속 재질로 이루어질 수 있다.
이와 같은, 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 박막 증착 장치는 상술한 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 박막 증착 장치와 동일한 효과를 제공함과 더불어 기판 지지 프레임(740)에 의해 기판(S)이 항상 일정한 위치로 얼라인되므로 기판 지지 장치(620)에 안착되는 기판(S)의 위치를 항상 일정하게 할 수 있다.
도 20은 본 발명의 제 4 실시 예에 따른 박막 증착 장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 20을 참조하면, 본 발명의 제 4 실시 예에 따른 박막 증착 장치는 공정 챔버(610), 기판 지지 장치(620), 가스 분사 부재(630), 기판 지지 프레임(740), 복수의 프레임 지지 부재(750), 및 챔버 커버(840)를 포함하여 구성된다. 이러한 구성을 가지는 본 발명의 제 4 실시 예에 따른 박막 증착 장치는 챔버 커버(840)를 더 포함하여 구성되는 것을 제외하고는 상술한 본 발명의 제 3 실시 예의 박막 증착 장치와 동일한 구성을 갖는다. 이에 따라, 챔버 커버(830)를 제외한 나머지 구성들에 대한 설명은 상술한 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 박막 증착 장치에 대한 설명으로 대신하기로 하고, 동일한 도면 부호를 부여하기로 한다.
챔버 커버(840)는 가스 분사 부재(630)를 제외한 공정 챔버(610)의 내벽, 즉, 하부 챔버(612)의 내벽과 바닥면, 및 상부 챔버(614)의 내벽과 상부면을 감싸도록 장착된다. 이때, 챔버 커버(640)는 그래파이트(Graphite), 카본(Carbon)이 함유된 화합물, 질화 알루미늄(AlN), 또는 산화 알루미늄(Al2O3) 재질로 이루어질 수 있다.
한편, 챔버 커버(840)는 엇갈리는 결합 구조를 가지도록 복수의 분할되어 공정 챔버(610)의 내벽에 장착될 수 있다.
이러한, 챔버 커버(840)는 박막 증착 공정에 의해 증착되는 박막의 접착력을 향상시켜 박리 현상이 일어나기 전까지 더 많은 박막이 증착되도록 함으로써 공정 챔버(610)의 세정 주기를 연장시킬 수 있으며, 공정 챔버(610)의 파손이나 부식을 방지한다.
이와 같은, 본 발명의 제 4 실시 예에 따른 박막 증착 장치는 상술한 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 박막 증착 장치와 동일한 효과를 제공함과 더불어 챔버 커버(840)를 통해 공정 챔버(610)의 세정 주기를 연장시킴으로써 생산성을 더욱 향상시킬 수 있다.
한편, 상술한 본 발명의 실시 예들에 따른 기판 지지 장치 및 이를 포함하는 박막 증착 장치에서는 기판(S) 상에 소정의 박막은 유기 금속 화학 기상 증착 공정에 의해 형성되는 것으로 설명하였으나, 이에 한정되지 않는다. 즉, 기판(S) 상에 소정의 박막은 모든 증착 공정에 의해 형성될 수 있으며, 바람직하게는 박막 증착 공정 후에 건식 세정 공정을 수행하지 않는 증착 공정이 될 수 있다.
본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100, 620: 기판 지지 장치 110: 베이스 부재
112: 돌출부 120: 단차부
130: 탈부착 부재 320: 상면 가장자리 커버
540: 커버 부재 610: 공정 챔버
630: 가스 분사 부재 640, 840: 챔버 커버
740: 기판 지지 프레임 750: 프레임 지지 부재

Claims (20)

  1. 기판이 안착되는 돌출부를 가지는 베이스 부재;
    상기 돌출부의 가장자리를 따라 상기 돌출부의 상면으로부터 단차지도록 형성되어 상기 기판의 가장자리에 중첩되는 단차부; 및
    분해 가능하도록 상기 단차부에 장착되어 상기 기판의 가장자리를 지지하는 탈부착 부재를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 기판 지지 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 탈부착 부재는 상기 기판의 가장자리와 수 ~ 수십 mm 정도 중첩되는 것을 특징으로 하는 기판 지지 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 탈부착 부재는 알루미늄(Al), 스테인리스(SUS), 카본(Carbon)이 함유된 화합물, 질화 알루미늄(AlN), 또는 산화 알루미늄(Al2O3)으로 이루어진 것을 특징으로 하는 기판 지지 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 탈부착 부재는 적어도 2개로 분할된 것을 특징으로 하는 기판 지지 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 분할된 탈부착 부재는 엇갈리는 형태로 결합된 것을 특징으로 하는 기판 지지 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 베이스 부재의 돌출부를 제외한 나머지 베이스 부재의 상면 가장자리를 감싸는 상면 가장자리 커버를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 기판 지지 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 상면 가장자리 커버는 적어도 2개로 분할된 것을 특징으로 하는 기판 지지 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 분할된 상면 가장자리 커버는 엇갈리는 형태로 결합된 것을 특징으로 하는 기판 지지 장치.
  9. 제 6 항에 있어서,
    상기 상면 가장자리 커버와 상기 탈부착 부재는 하나의 몸체로 일체화된 것을 특징으로 하는 기판 지지 장치.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 베이스 부재의 돌출부를 제외한 나머지 베이스 부재의 전체를 감싸도록 장착된 커버 부재를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 기판 지지 장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 커버 부재는 적어도 2개로 분할된 것을 특징으로 하는 기판 지지 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 분할된 커버 부재는 엇갈리는 형태로 결합된 것을 특징으로 하는 기판 지지 장치.
  13. 제 10 항에 있어서,
    상기 커버 부재와 상기 탈부착 부재는 하나의 몸체로 일체화된 것을 특징으로 하는 기판 지지 장치.
  14. 공정 챔버;
    상기 공정 챔버의 내부에 설치되어 기판을 지지하는 제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 기재된 기판 지지 장치; 및
    상기 공정 챔버의 내부에 설치되어 상기 기판 상에 소스 가스를 분사하는 가스 분사 부재를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 박막 증착 장치.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 기판 지지 장치의 승강에 따라 승강되도록 상기 공정 챔버의 내부에 설치되어 상기 공정 챔버의 내부로 공급되는 상기 기판을 지지하는 기판 지지 프레임; 및
    상기 공정 챔버의 내벽에 설치되어 상기 기판 지지 장치의 하강시 상기 기판 지지 프레임을 지지하는 복수의 프레임 지지 부재를 더 포함하여 구성되며,
    상기 기판 지지 프레임은 상기 기판 지지 장치의 상승시 상기 베이스 부재의 가장자리에 안착되어 지지된 기판을 상기 돌출부와 상기 탈부착 부재 상에 안착시키는 것을 특징으로 하는 박막 증착 장치.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 기판 지지 프레임을 상기 공정 챔버에 접지시키는 복수의 접지선을 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 박막 증착 장치.
  17. 제 15 항에 있어서,
    상기 기판 지지 프레임은 스테인리스(SUS) 재질로 이루어지고, 상기 탈부착 부재는 알루미늄 재질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 박막 증착 장치.
  18. 제 15 항에 있어서,
    상기 기판 지지 프레임은,
    개구부를 가지도록 형성되어 상기 베이스 부재의 가장자리에 중첩되는 제 1 지지 플레이트;
    상기 제 1 플레이트의 내측벽에 설치되어 상기 기판의 배면 가장자리를 지지하는 복수의 기판 지지 핀;
    상기 복수의 프레임 지지 부재에 대응되도록 상기 제 1 플레이트에 형성된 복수의 지지 홀; 및
    상기 개구부에 중첩되도록 상기 베이스 부재의 가장자리에 설치된 제 2 플레이트를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 박막 증착 장치.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 탈부착 부재는 상기 복수의 기판 지지 핀이 삽입되는 복수의 핀 삽입 홈을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 박막 증착 장치.
  20. 제 14 항에 있어서,
    상기 가스 분사 부재를 제외한 상기 공정 챔버의 내벽에 장착된 챔버 커버를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 박막 증착 장치.
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