KR20130058312A - 서셉터와 섀도우 프레임 간의 아크 발생 방지 장치 - Google Patents

Abstract

웨이퍼 또는 유리기판 등의 피처리물이 안착되어 화학 기상 증착이 이루어지는 일정 크기의 서셉터와 상기 서셉터의 외측 가장자리에 안착되는 섀도우 프레임을 포함하여 이루어지는 서셉터와 섀도우 프레임 간의 아크 발생 방지 장치에 있어서, 상기 서셉터에는 상기 피처리물이 안착되는 수용부와 상기 섀도우 프레임이 안착되는 거치부가 형성되고, 상기 수용부와 상기 거치부에 블라스팅 작업을 하여 조도를 형성함으로써, 서셉터와 섀도우 프레임 간에 아크가 발생되는 것을 방지하여 웨이퍼 또는 유리기판이 손상되지 않게 하여 제품의 품질을 향상시킬 수 있게 하는 서셉터와 섀도우 프레임 간의 아크 발생 방지 장치에 관한 것이다.

Description

서셉터와 섀도우 프레임 간의 아크 발생 방지 장치{Structure for preventing from arcing between susceptor and shadow frame}

본 발명은 서셉터와 섀도우 프레임 간의 아크 발생 방지 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 진공 챔버 내에 제공되어 웨이퍼(wafer) 또는 유리기판(glass) 등의 피처리물을 고정하기 위한 화학 기상 증착 장치용 서셉터(susceptor)와 피처리물을 서셉터 상에 견고하게 지지하게 하는 섀도우 프레임(shadow frame) 사이에 아크(arcing)가 발생되는 것을 방지하기 위하여 서셉터의 구조를 개선한 서셉터와 섀도우 프레임 간의 아크 발생 방지 장치에 관한 것이다.

일반적으로 웨이퍼는 반도체 집적회로(IC)를 만들기 위한 것으로서, 반도체 물질로 단결정을 성장시킨 기둥 모양인 인곳(ingot)을 얇게 잘라서 원판 모양으로 만든 것으로 증착, 식각 등 여러 공정을 거쳐 표면처리가 이루어진다.

그리고, 액정 패널은 유리기판 등의 투명기판 일면에 각각 전계생성전극을 포함하는 여러 전기적 소자가 설치된 상부기판과 하부기판을 포함하고, 이들 전극이 서로 마주보도록 배치되고 그 사이에 액정이 충진되어 있다.

액정패널의 상부 및 하부기판 각각의 전계생성전극이나 여러 가지 전기적 소자들은 통상 투명기판 상면에 박막을 증착하고 식각하여 패턴을 형성하는 과정(patterning)을 수차례 반복하여 형성한다.

이러한 웨이퍼와 유리기판 상에 박막을 증착하는 화학기상증착(CVD, CHEMICAL VAPOR DEPOSITION)은 일반적으로 진공 챔버(chamber) 내에서 행하여 진다.

이 진공 챔버 내에 웨이퍼와 유리기판 피처리물이 서셉터(1)와 섀도우 프레임(2)에 배치된다.

이때, 도 1에 도시된 바와 같이, 서셉터(1)와 섀도우 프레임(2)이 밀착되는 경우 정전 용량 증가에 의하여 다량의 아크가 발생된다(arcing).

이러한 아크 발생(arcing)은 웨이퍼 또는 유리기판에 손상을 가하여 제품의 품질을 저하시키는 문제점이 있다.

따라서, 화학기상증착을 하는 데 있어서, 웨이퍼 또는 유리기판 등의 피처리물을 고정하는 서셉터와 섀도우 프레임 간의 아크 발생을 방지하기 위한 구조의 필요성이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 본 발명의 목적은 화학기상증착에서 웨이퍼 또는 유리기판 등의 피처리물을 고정시키는 서셉터의 구조를 개선하여 서셉터와 섀도우 프레임 간에 아크가 발생되는 것을 방지하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 웨이퍼 또는 유리기판 등의 피처리물이 안착되어 화학 기상 증착이 이루어지는 일정 크기의 서셉터와, 상기 서셉터의 외측 가장자리에 안착되는 섀도우 프레임을 포함하여 이루어지는 서셉터와 섀도우 프레임 간의 아크 발생 방지 장치에 있어서, 상기 서셉터에는 상기 피처리물이 안착되는 수용부와 상기 섀도우 프레임이 안착되는 거치부가 형성되고, 상기 수용부와 상기 거치부에 블라스팅 작업을 하여 조도(粗度)를 형성하는 것이다.

또한, 본 발명에 있어서, 상기 수용부와 상기 거치부에 형성된 조도는 그 거칠기의 정도가 서로 다르게 이루어지는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에 있어서, 상기 서셉터의 외측 가장자리에 일정 두께와 높이를 가지는 세라믹 가이드가 더 형성되고, 상기 섀도우 프레임의 일측이 상기 세라믹 가이드에 거치되는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에 있어서, 상기 세라믹 가이드는 상기 서셉터의 외측 가장자리에 대응하는 길이인 4개의 부재로 이루어져 이 4개의 부재가 서로 결합되는 것이 바람직하다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명은 웨이퍼 또는 유리기판 등의 피처리물을 고정시키는 서셉터의 구조를 개선하여 서셉터와 섀도우 프레임 간에 아크가 발생되는 것을 방지하여 웨이퍼 또는 유리기판이 손상되지 않게 하여 제품의 품질을 향상시키는 효과가 있다.

도 1은 서셉터와 섀도우 프레임 사이에 아크가 발생되는 개념도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 서셉터의 사시도,
도 3은 도 2의 서셉터 외측 가장자리에 섀도우 프레임이 안착된 상태의 부분 확대도,
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 서셉터의 사시도,
도 5는 도 4의 서셉터 외측 가장자리에 섀도우 프레임이 안착된 상태의 부분 확대도를 나타낸 것이다.

이하, 본 발명의 일실시예를 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 서셉터의 사시도이고, 도 3은 도 2의 서셉터 외측 가장자리에 섀도우 프레임이 안착된 상태의 부분 확대도를 나타낸 것이다.

도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명은 웨이퍼 또는 유리기판 등의 피처리물(G)이 안착되어 화학기상증착이 이루어지는 일정 크기의 서셉터(10)와 서셉터(10)의 외측 가장자리에 안착되는 섀도우 프레임(20)을 포함하여 이루어진다.

서셉터(10)의 중심부는 피처리물(G)이 안착되는 수용부(15)이고, 서셉터(10)의 외측 가장자리는 섀도우 프레임(20)의 일측인 안착부(22)가 안착되는 거치부(12)로 이루어진다.

그리고, 서셉터(10) 외측 가장자리에는 일정 깊이의 단이 형성되어 섀도우 프레임(20)의 타측인 지지부(21)가 이 일정 깊이의 단인 지지부(11)에 안착된다.

수용부(15)의 깊이는 웨이퍼 또는 유리기판 등의 피처리물(G)을 수용할 경우 일정한 깊이로 되어 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

또한, 상기 수용부(15)의 깊이는 안착되는 피처리물(G)의 높이와 동일하도록 형성함이 바람직하나, 이에 한정되는 것은 아니고 안착되는 상기 피처리물(G)이 상기 수용부(15)에서 적절하게 돌출되도록 즉, 수용부(15)의 깊이가 상기 피처리물(G)의 높이보다 낮게 형성되어도 무방하다.

수용부(15)와 거치부(12)에는 작은 알갱이의 비드(bead) 등을 표면에 분사하는 블라스팅(blasting) 작업을 함으로써, 수용부(15)와 거치부(12)에 일정한 거칠기인 조도(粗度, profile roughness)를 형성한다.

여기서, 수용부(15)에 형성된 조도를 R1, 거치부(12)에 형성된 조도를 R2라고 한다.

이 조도의 형성으로 서로 대전되는 면적을 적게 함으로써, 서셉터(10)의 상하 이동시에 서셉터(10)와 피처리물(G) 또는 섀도우 프레임(20) 사이에 마찰에 의한 파티클(particle) 발생을 억제하고 그로 인한 아크 발생을 저하시킬 수 있게 된다.

그리고, 수용부(15)에 형성된 조도(R1)과 거치부(12)에 형성된 조도(R2)는 서로 다르게 하는 것이 바람직하다.

본 발명에서는 피처리물(G)이 안착되는 수용부(15)에 형성되는 조도(R1)는 1.5㎛, 섀도우 프레임(20)이 안착되는 거치부(12)에 형성되는 조도(R2)는 0.5㎛로 하는 것이 바람직하다.

한편, 본 발명은 섀도우 프레임(20)이 서셉터(10)에 직접 안착되지 않고 다른 재질의 부재에 안착하게 하는 구조인 다른 실시예를 살펴보면 다음과 같다.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 서셉터의 사시도이고, 도 5는 도 4의 서셉터 외측 가장자리에 섀도우 프레임이 안착된 상태의 부분 확대도를 나타낸 것이다.

도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에서는, 서셉터(10)의 외측 가장자리에 일정 두께의 세라믹 가이드(30)가 더 형성되고, 이 세라믹 가이드(30)에 섀도우 프레임(20)이 거치되게 한다.

여기서, 세라믹 가이드(30)는 일정 높이의 단이 형성된 서셉터(10)의 외측 가장자리를 둘러싸는 것으로 세라믹(ceramic) 소재로 이루어진다.

세라믹 가이드(30)는 세라믹 소재로 이루어짐으로써 섀도우 프레임(20)과 마찰에 의한 파티클 발생이 억제된다.

그리고, 세라믹 가이드(30)의 높이(두께)가 증가함에 따라서 정전용량(C)이 증가되는 것을 억제할 수 있게 된다.

이것을 수식을 표시하면 다음과 같다.

여기서,

C: 정전용량(capacitance) [F]

ε₀: 유전율(진공 중) [F/m]

ε: 유전율 [F/m]

A: 면적 [m²]

t: 유전체의 두께 [mm]

n: 적층 수

그리고, 세라믹 가이드(30)는 유전율(ε)을 감소시키는 재질로 선택하는 것이 바람직하다.

이 세라믹 가이드(30)는 상기 서셉터(10)의 외측 가장자리에 대응하는 길이인 4개의 부재로 이루어져 이 4개의 부재가 서로 결합되는 것이다.

이 4개의 부재는 서로 본딩(bonding)하거나 볼트로 체결되는 것이 바람직하다.

본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않으며, 많은 변형이 본 발명의 사상 내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 가능함은 물론이다.

1: 서셉터(susceptor)
2: 섀도우 프레임(shadow frame)
10: 서셉터
11: 지지부 12: 거치부
15: 수용부
20: 섀도우 프레임
21: 지지부 22: 안착부
30: 세라믹 가이드
G: 피처리물
R1, R2: 조도(粗度, profile roughness)

Claims (4)

1. 웨이퍼 또는 유리기판 등의 피처리물이 안착되어 화학 기상 증착이 이루어지는 일정 크기의 서셉터와, 상기 서셉터의 외측 가장자리에 안착되는 섀도우 프레임을 포함하여 이루어지는 서셉터와 섀도우 프레임 간의 아크 발생 방지 장치에 있어서,
   상기 서셉터에는 상기 피처리물이 안착되는 수용부와, 상기 섀도우 프레임이 안착되는 거치부가 형성되고,
   상기 수용부와 상기 거치부에 블라스팅 작업을 하여 조도(粗度)를 형성하는 것을 특징으로 하는 서셉터와 섀도우 프레임 간의 아크 발생 방지 장치.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 수용부와 상기 거치부에 형성된 조도는 그 거칠기의 정도가 서로 다르게 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 서셉터와 섀도우 프레임 간의 아크 발생 방지 장치.
3. 제 1항에 있어서,
   상기 서셉터의 외측 가장자리에 일정 두께와 높이를 가지는 세라믹 가이드가 더 형성되고,
   상기 섀도우 프레임의 일측이 상기 세라믹 가이드에 거치되어 있는 것을 특징으로 하는 서셉터와 섀도우 프레임 간의 아크 발생 방지 장치.
4. 제 3항에 있어서,
   상기 세라믹 가이드는 상기 서셉터의 외측 가장자리에 대응하는 길이인 4개의 부재로 이루어져 이 4개의 부재가 서로 결합되어 있는 것을 특징으로 하는 서셉터와 섀도우 프레임 간의 아크 발생 방지 장치.
   

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