KR20160138313A - 기판들을 위한 캐리어 - Google Patents

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Abstract

진공 프로세싱을 위한 기판 프로세싱 챔버에서 기판을 지지하기 위한 캐리어가 설명된다. 캐리어는 적어도 2개의 홀더들을 포함하고, 여기에서, 각각의 홀더는, 캐리어 바디에 대하여 고정된 위치를 가지면서, 캐리어 바디에 부착되도록 구성된 고정된 부분, 적어도 하나의 방향을 따라, 고정된 부분에 관하여 이동가능한 플로팅 부분, 및 플로팅 부분에 관하여 고정된 위치에 제공되고, 홀더에 기판을 클램핑하도록 구성된 고정 메커니즘을 포함한다. 더욱이, 플로팅 부분은, 제 1 단부 위치로부터 제 2 단부 위치로, 적어도 하나의 방향을 따라 이동가능하고, 여기에서, 상기 플로팅 부분은, 적어도 하나의 방향에서, 캐리어에서, 기판을 당기거나 또는 센터링하도록 구성된 포스 배열을 더 포함한다.

Description

기판들을 위한 캐리어{CARRIER FOR SUBSTRATES}
[0001] 본 발명의 실시예들은, 기판 프로세싱을 위한, 예컨대 층 증착을 위한 캐리어(carrier)들에 관한 것이다. 본 발명의 실시예들은 특히, 기판 프로세싱 머신에서 얇은 두께를 갖는 대면적 기판을 지지하기 위한 캐리어들, 및 대면적 기판을 프로세싱하기 위한 장치들에 관한 것이다.
[0002] 기판 상에 재료를 증착하기 위한 수개의 방법들이 알려져 있다. 예컨대, 기판들은 물리 기상 증착(PVD) 프로세스, 화학 기상 증착(CVD) 프로세스, 플라즈마 강화 화학 기상 증착(PECVD) 프로세스 등에 의하여 코팅될 수 있다. 통상적으로, 프로세스는 코팅될 기판이 위치되는 프로세스 장치 또는 프로세스 챔버에서 수행된다. 장치 내에 증착 재료가 제공된다. 복수의 재료들뿐만 아니라 그 산화물들, 질화물들 또는 탄화물들이 기판 상의 증착을 위해 사용될 수 있다. 또한, 에칭, 구조화, 어닐링 등과 같은 다른 프로세싱 동작들이 프로세싱 챔버들에서 실시될 수 있다.
[0003] 코팅된 재료들은 수개의 애플리케이션들 및 수개의 기술 분야들에서 사용될 수 있다. 예컨대, 애플리케이션은 반도체 디바이스들을 생성하는 것과 같은 마이크로일렉트로닉스 분야에 있다. 또한, 디스플레이용 기판들은 종종 PVD 프로세스에 의해 코팅된다. 추가의 애플리케이션들은 절연 패널들, 유기 발광 다이오드(OLED) 패널들, TFT를 갖는 기판들, 컬러 필터들 등을 포함한다.
[0004] 특히 디스플레이 생산, 박막 태양 전지들의 제조 및 이와 유사한 애플리케이션들과 같은 분야(area)들에 대해, 대면적 글래스 기판들이 프로세싱된다. 과거에는 기판 사이즈의 연속적인 증가가 있었으며, 이러한 증가는 여전히 계속되고 있다. 글래스 기판들의 사이즈가 증가함에 따라 글래스 파손에 의해 처리량을 희생시키지 않으면서 글래스 기판들의 취급, 지지 및 프로세싱은 점점 더 어려워진다(challenging).
[0005] 통상적으로, 글래스 기판들은 그것의 프로세싱 동안에 캐리어들 상에 지지될 수 있다. 캐리어는 프로세싱 머신을 통해 글래스 또는 기판을 구동시킨다. 캐리어들은 통상적으로 프레임 또는 플레이트를 형성하며, 프레임 또는 플레이트는 그 주변을 따라 기판의 표면을 지지하거나, 후자의 경우도 마찬가지로 표면을 지지한다. 특히, 프레임 형성된 캐리어는 또한 글래스 기판을 마스킹하는데 사용될 수 있으며, 여기서 프레임에 의해 둘러싸이는 캐리어 내의 애퍼처(aperture)는 노출된 기판 부분 상에 증착될 재료를 코팅하기 위한 애퍼처 또는 애퍼처에 의해 노출되는 기판 부분 상에 작용하는 다른 프로세싱 동작들을 위한 애퍼처를 제공한다.
[0006] 더 큰 그 리고 더 얇은 기판들에 대한 경향은 특히 층들의 증착 동안에 기판에 가해지는 응력으로 인하여 기판들의 벌징(bulging)을 초래할 수 있으며, 벌징은 결국 파손의 가능성 증가로 인해 문제들을 야기할 수 있다. 또한, 벌징은 증착된 재료 층들의 품질, 예를 들어 균일성을 감소시킬 수 있다. 따라서, 벌징을 감소시키고, 캐리어가 파손 없이 더 크고 더 얇은 기판들을 운송하는 것을 가능하게 하고, 코팅된 재료 층들의 품질을 향상시킬 필요가 있다.
[0007] 상기된 바를 고려하면, 본 기술분야에서의 문제들 중 적어도 일부를 극복하는 캐리어, 특히, 적어도 2개의 홀더(holder)들을 갖는 캐리어, 및 캐리어를 위한 홀더를 제공하는 것이 유익하다.
[0008] 상기된 바를 고려하면, 독립 청구항 제 1 항에 따른, 기판을 홀딩(holding)하기 위해 캐리어 바디(carrier body)에 부착되도록 구성된 홀더(holder)가 제공된다. 다른 실시예에 따르면, 청구항 제 10 항에 따른 캐리어가 제공된다. 추가적인 양상들, 이점들, 및 특징들은, 종속 청구항들, 설명, 및 첨부 도면들로부터 명백하게 된다.
[0009] 일 실시예에 따르면, 기판 프로세싱 챔버에서 기판을 홀딩하기 위해 캐리어 바디에 부착되도록 구성된 홀더가 제공된다. 홀더는, 캐리어 바디에 대하여 고정된 위치를 가지면서, 캐리어 바디에 부착되도록 구성된 고정된 부분; 적어도 하나의 방향을 따라, 고정된 부분에 관하여 이동가능한 플로팅(floating) 부분; 및 플로팅 부분에 관하여 고정된 위치에 제공되고, 홀더에 기판을 클램핑하도록 구성된 고정 메커니즘을 포함한다.
[0010] 추가적인 실시예에 따르면, 캐리어에 기판을 고정시키기 위한 방법이 제공된다. 방법은, 캐리어 상에 기판을 로딩(loading)하는 단계, 중간 위치로부터 제 1 단부 위치 또는 제 2 단부 위치를 향하여, 적어도 하나의 방향으로, 캐리어 바디에 관하여 적어도 홀더를 이동시키는 단계 ― 홀더는 캐리어 바디에 부착됨 ―, 및 적어도 2개의 홀더들을 이용하여 기판을 클램핑하는 단계를 포함하며, 적어도 2개의 홀더들 중 적어도 하나의 홀더는, 적어도 하나의 홀더의 중간 위치로부터 벗어나서 위치된다.
[0011] 다른 양상에 따르면, 대면적 글래스 기판 상에 층을 증착하기 위한 장치가 제공되며, 그러한 장치는, 내부에서의 층 증착에 대해 적응된 진공 챔버, 캐리어의 운송에 대해 적응된 운송 시스템을 포함하며, 여기에서, 캐리어는 적어도 2개의 홀더들을 포함한다. 기판을 홀딩하기 위해 캐리어 바디에 부착되도록 구성된 홀더는, 캐리어 바디에 대하여 고정된 위치를 가지면서, 캐리어 바디에 부착되도록 구성된 고정된 부분; 적어도 하나의 방향을 따라, 고정된 부분에 관하여 이동가능한 플로팅 부분; 및 플로팅 부분에 관하여 고정된 위치에 제공되고, 홀더에 기판을 클램핑하도록 구성된 고정 메커니즘을 포함한다. 장치는, 층을 형성하는 재료를 증착하기 위한 증착 소스를 더 포함한다.
[0012] 본 발명의 실시예들의 위에서 열거된 특징들이 상세히 이해될 수 있는 방식으로, 위에서 간략하게 요약된 더 특정한 설명이 실시예들을 참조하여 이루어질 수 있다. 첨부 도면들은 본 발명의 실시예들에 관한 것이고, 아래에서 설명된다.
도 1a, 도 1b, 도 1c, 및 도 1d는, 각각 홀더들을 갖고, 캐리어의 기판 영역에 기판이 제공된, 본원에서 설명되는 실시예들에 따른 캐리어들을 예시한다.
도 2a, 도 2b, 도 2c는, 캐리어에 부착가능하고, 본원에서 설명되는 실시예들에 따른 홀더의 예를 도시한다.
도 3은, 캐리어 바디에 부착가능하고, 본원에서 설명되는 실시예들에 따른 홀더의 다른 예를 도시한다.
도 4는, 본원에서 설명되는 실시예들에 따른 캐리어를 활용하여, 기판 상에 재료의 층을 증착하기 위한 장치의 도면을 도시한다.
[0013] 이제 본 발명의 다양한 실시예들이 상세히 참조될 것이며, 그러한 실시예들의 하나 또는 그 초과의 예들은 도면들에서 예시된다. 도면들의 다음의 설명 내에서, 동일한 참조 번호들은 동일한 컴포넌트들을 지칭한다. 일반적으로, 개별적인 실시예들에 대한 차이들만이 설명된다. 각각의 예는 본 발명의 설명으로서 제공되고, 본 발명의 제한으로서 의도되지 않는다. 추가로, 일 실시예의 부분으로서 설명되거나 또는 예시된 특징들은, 또한 추가적인 실시예를 산출하기 위해, 다른 실시예들과 함께 또는 대해 사용될 수 있다. 설명이 그러한 변형들 및 변화들을 포함하도록 의도된다.
[0014] 본원에서 설명되는 실시예들에 따르면, 적어도 2개의 홀더들을 포함하는 캐리어가 제공된다. 적어도 2개의 홀더들은, 응력, 특히 기판 상에 층들을 증착함으로써 도입되는 응력, 또는 기판 또는 캐리어의 열 팽창들에 의해 도입되는 응력, 또는 기판의 중량에 의해 도입되는 응력으로 인한, 기판의 벤딩(bending) 또는 벌징을 감소시키도록 구성된다. 홀더는, 고정된 부분 및 플로팅 부분을 갖는 2-파트 바디를 제공한다. 2-파트 바디는, 예컨대, 기판 에지의 단위 길이당 충분한 장력(tension)에 의해, 기판의 감소된 벤딩을 제공한다.
[0015] 본원에서 설명되는 실시예들에 따르면, 캐리어는 적어도 2개의 홀더들을 포함한다. 적어도 2개의 홀더들은, 기판의 벤딩 또는 벌징을 효과적으로 방지하거나 또는 감소시키기 위해, 기판의 둘레 주위에 분배될 수 있다. 각각의 홀더는, 캐리어 바디에 대하여 고정된 위치를 가지면서, 캐리어 바디에 부착되도록 구성된 고정된 부분; 적어도 하나의 방향을 따라, 고정된 부분에 관하여 이동가능한 플로팅 부분; 및 플로팅 부분에 관하여 고정된 위치에 제공되고, 캐리어 바디에 또는 홀더에 기판을 클램핑하도록 구성된 고정 메커니즘을 포함한다. 고정된 부분에 관한 플로팅 부분의 상대적인 이동은, 기판의 벤딩을 감소시키기 위해 고려될 하나의 양상을 제공한다. 추가로, 포스 배열(force arrangement), 예컨대, 적어도 하나의 스프링 또는 적어도 하나의 공압 실린더 등이 제공되고, 적어도 하나의 방향으로 캐리어에서 기판을 당기도록 구성된다. 포스 배열, 및 고정된 부분에 대한 플로팅 부분의 상대적인 이동은, 조합되어, 기판의 벤딩 또는 벌징을 방지하기 위해, 기판에 장력을 제공한다.
[0016] 본원에서 설명되는 다른 실시예들과 조합될 수 있는 전형적인 실시예들에 따르면, 기판 두께는 0.1 내지 1.8 mm일 수 있고, 홀더들은 그러한 기판 두께들에 대해 적응될 수 있다. 그러나, 특히, 기판 두께가 약 0.9 mm 또는 그 미만, 예컨대 0.7 mm, 0.5 mm, 또는 0.3 mm인 경우에 유익하고, 홀더들은 그러한 기판 두께들에 대해 적응된다.
[0017] 몇몇 실시예들에 따르면, 대면적 기판들은 적어도 0.174 m2의 사이즈를 가질 수 있다. 전형적으로, 사이즈는, 약 1.4 m2 내지 약 8 m2, 더 전형적으로는 약 2 m2 내지 약 9 m2, 또는 심지어 최대 12 m2일 수 있다. 전형적으로, 본원에서 설명되는 실시예들에 따른 마스크 구조들, 장치들, 및 방법들이 제공되는 직사각형 기판들은, 본원에서 설명되는 바와 같이, 대면적 기판들이다. 예컨대, 대면적 기판은, 약 1.4 m2 기판들(1.1 m x 1.3 m)에 대응하는 GEN 5, 약 4.39 m2 기판들(1.95 m x 2.25 m)에 대응하는 GEN 7.5, 약 5.5 m2 기판들(2.2 m x 2.5 m)에 대응하는 GEN 8.5, 또는 심지어 약 8.7 m2 기판들(2.85 m x 3.05 m)에 대응하는 GEN 10일 수 있다. GEN 11 및 GEN 12와 같은 한층 더 큰 세대들, 및 대응하는 기판 면적들이 유사하게 구현될 수 있다. 본 발명의 실시예들은 특히, 약 0.3 mm의 기판 두께 및 대면적 기판 GEN 8.5에 대해 유익하다.
[0018] 도 1a는 캐리어(100)를 도시한다. 캐리어(100)는 크고 얇은 면적의 기판(101)을 지지하도록 구성된다. 도 1a에서 도시된 바와 같이, 기판(101)은, 특히 프로세싱 챔버에서 프로세싱되는 경우에, 캐리어(100) 내의 위치에 제공된다. 캐리어(100)는 윈도우 또는 애퍼처를 정의하는 프레임 또는 캐리어 바디(160)를 포함한다. 전형적인 구현들에 따르면, 프레임은 기판 수용 표면을 제공한다. 전형적으로, 기판 수용 표면은, 동작 동안에, 즉 기판이 로딩된 경우에, 기판의 둘레 부분과 접촉하도록 구성된다.
[0019] 전형적으로, 기판(101)은 재료 증착에 대해 적합한 임의의 재료로 제조될 수 있다. 예컨대, 기판은, 글래스(예컨대, 소다-석회 글래스, 보로실리케이트 글래스 등), 금속, 폴리머, 세라믹, 화합물 재료들, 또는 증착 프로세스에 의해 코팅될 수 있는 임의의 다른 재료 또는 재료들의 조합으로 구성된 그룹으로부터 선택되는 재료로 제조될 수 있다. 기판의 프로세싱에 또한 영향을 미칠 수 있는 벌징은, 본원에서 설명되는 실시예들에 따른 캐리어들에 의해, 감소될 수 있다. 특히, 파손이 더 우려되는 글래스 기판들 또는 세라믹 기판들의 경우에, 캐리어들이 또한, 증가되는 손실로 인해 생산 프로세스의 생산성을 감소시키는 기판 파손을 상당히 감소시킬 수 있다.
[0020] 몇몇 실시예들에 따르면, 프레임(160)은 알루미늄, 알루미늄 합금들, 티타늄, 이들의 합금들, 스테인리스 스틸 등으로 제조될 수 있다. 예컨대 GEN 5 또는 그 미만과 같은 유사하게 작은 대면적 기판들의 경우에, 프레임(160)은 단일 피스(piece)로부터 제조될 수 있고, 즉, 프레임이 일체적으로 형성된다. 그러나, 본원에서 설명되는 다른 실시예들과 조합될 수 있는 몇몇 실시예들에 따르면, 프레임(160)은 상단 바, 측면 바들, 및 바닥 바와 같은 2개 또는 그 초과의 엘리먼트들을 포함할 수 있다. 특히, 매우 큰 면적의 기판들의 경우에, 캐리어 또는 캐리어 바디는 수개의 부분들을 갖도록 제조될 수 있다. 캐리어 바디의 이러한 부분들은 기판(101)을 지지하기 위한 프레임(160)을 제공하도록 조립된다. 프레임(160)은 특히, 기판 영역에서 기판(101)을 수용하도록 구성된다.
[0021] 도 1a에서 도시된 캐리어(100)는 홀더들을 더 포함한다. 도 1a에서 도시된 예에서, 2개의 홀더들(120)이 프레임 또는 캐리어 바디(160)의 상단 측에 제공된다. 몇몇 실시예들에 따르면, 프레임(160)의 상단 측에서의 상기 2개의 홀더들(120)의 플로팅 부분들은, 하나의 방향으로, 고정된 위치에 관하여 이동가능하고, 여기에서, 상기 방향은, 화살표들에 의해 표시된 바와 같이, 기판의 에지에 대해 평행하다. 몇몇 실시예들에 따르면, 2개의 홀더들이 또한, 캐리어의 좌측 및 우측 측들의 중간에 제공될 수 있다. 몇몇 실시예들에 따르면, 고정된 부분(122)에 대한 플로팅 부분(123)의 이동의 방향은 대안적으로 또는 부가적으로, 또한, 기판의 에지에 대해 수직일 수 있고, 기판(101)에 대해 본질적으로 평행한 평면에 있을 수 있다.
[0022] 프레임(160)의 상단 측에서의 2개의 홀더들(120)이 도 1a에서 도시되어 있지만, 본 발명은 이에 제한되지 않는다. 2개 초과의 홀더들(120)이 프레임(160)의 상단 측에 제공될 수 있다. 추가로, 도 1b에 대하여 더 상세히 설명되는 바와 같이, 하나 초과의 홀더(120)가 기판(101)의 하나 또는 그 초과의 측들 상에 제공될 수 있다.
[0023] 도 1a에서 도시된 캐리어(100)는 상기 제 1 방향을 따라 이동가능한, 2개의 홀더들의 플로팅 부분들, 및 상기 방향으로 기판을 당기도록 구성된 포스 배열을 제공한다. 기판의 팽창 또는 다른 이동들은, 예컨대, 캐리어 바디 및/또는 기판의 표면에 대해 실질적으로 평행한 평면에서, 고정된 부분에 관하여 이동가능한 플로팅 부분을 갖는 홀더들 중 하나 또는 그 초과에 의해, 보상될 수 있다. 프레임(160)에 의해 정의된 기판 영역 내의 기판(101)의 위치가 정밀하게 조정될 수 있고 센터링될(centered) 수 있다. 본원에서 설명되는 실시예들에 따른 홀더들은 각각의 측들에서의 그리고/또는 바닥으로의 기판의 팽창을 가능하게 한다. 본원에서 설명되는 다른 실시예들과 조합될 수 있는 몇몇 실시예들에 따르면, 본원에서 설명되는 캐리어들, 및 본원에서 설명되는 캐리어들을 활용하기 위한 장치는 수직 기판 프로세싱을 위한 것이다. 수직 기판 프로세싱이라는 용어는, 수평 기판 프로세싱에 비해 구별되는 것으로 이해된다. 즉, 수직 기판 프로세싱은, 기판 프로세싱 동안의 기판 및 캐리어의 본질적으로 수직인 배향에 관련되고, 여기에서, 정확한 수직 배향으로부터의, 예컨대 최대 10° 또는 심지어 최대 15°의 수 도의 편차는 여전히, 수직 기판 프로세싱으로서 고려된다. 작은 경사를 갖는 수직 기판 배향은, 예컨대, 증착된 층을 오염시키는 입자들의 감소된 리스크, 또는 더 안정적인 기판 핸들링을 야기할 수 있다.
[0024] 본원에서 설명되는 실시예들에 따르면, 그리고 도 2 및 도 3에 대하여 더 상세히 설명되는 바와 같이, 홀더는, 기판의 둘레 구역에서의 기판의 벤딩을 감소시키기 위해, 적어도 하나의 방향으로 장력을 제공한다. 부가적으로, 홀더는 캐리어에서 기판을 안정적으로 지지하기 위한 홀딩 또는 지지 힘들을 제공할 수 있다. 홀더의 장력은 고정된 부분에 대한 플로팅 부분의 상대적인 이동에 의해, 그리고 적어도 하나의 방향으로 기판을 당기도록 구성된 포스 배열에 의해 제공된다. 이는, 기판의 벤딩 또는 벌징을 감소시키는 유익한 장력을 제공한다.
[0025] 도 1b는, 몇몇 실시예들에 따른 캐리어(100)의 다른 예를 도시한다. 도 1b에서 도시된 실시예는 도 1a에서 도시된 실시예와 유사하다. 도 1b의 캐리어(100)는 4개의 홀더들(120)을 포함하고, 여기에서, 각각의 홀더는 캐리어 또는 캐리어 바디의 각각의 코너에 위치된다. 몇몇 실시예들에 따르면, 4개의 홀더들이 또한, 캐리어 또는 캐리어 바디의 각각의 측의 중간에 제공될 수 있다. 몇몇 실시예들에 따르면, 적어도 4개의 홀더들(120)의 플로팅 부분들 중 하나 또는 그 초과는 또한, 제 2 방향을 따라 이동가능하고, 여기에서, 이러한 제 2 방향은, 화살표들에 의해 표시된 바와 같이, 기판에 대해 본질적으로 평행한 평면에서 제 1 방향에 대해 수직이다.
[0026] 본원에서 설명되는 다른 실시예들과 조합될 수 있는 몇몇 실시예들에 따르면, 적어도 홀더가 프레임(160)의 적어도 2개의 측들 상에 제공되고, 선택적으로, 심지어, 프레임(160)의 각각의 측 상에 제공된다.
[0027] 부가적으로 또는 대안적으로 구현될 수 있는 추가적인 실시예들에 따르면, 홀더들이 기판에 고정되는 위치들은 기판의 둘레 주위에 분배되고, 예컨대, 균일하게 분배된다. 예컨대, 홀더는 기판의 에지 주위에서 300 mm 마다 내지 1000 mm 마다, 예컨대 300 내지 800 mm 마다 제공될 수 있다. 전형적으로, 홀더들은 또한, 위치들의 쌍들에 제공될 수 있다. 예컨대, GEN8.5 기판은, 각각, 위치들의 12개의 쌍들 또는 24개의 위치들에서의 홀더들에 의해, 벤딩이 감소될 수 있다.
[0028] 도 1c는 캐리어(100)의 다른 예를 도시한다. 본원에서 설명되는 다른 실시예들과 조합될 수 있는 몇몇 실시예들에 따르면, 캐리어(100)는, 기편 영역에서 기판(101)을 위치시키기 위해, 제 1 포지셔닝 엘리먼트들(151) 및 제 2 포지셔닝 엘리먼트들(152)을 포함한다. 제 1 포지셔닝 엘리먼트들(151)은 프레임(160)에 고정적으로 부착될 수 있다. 하나 또는 그 초과의 제 1 포지셔닝 엘리먼트들(151)이 제공될 수 있다. 제 2 포지셔닝 엘리먼트들(152)은, 화살표들에 의해 표시된 바와 같이, 기판(101)의 각각의 에지에 대해 평행하게, 그리고 기판 영역에 대해 실질적으로 평행하게, 즉 기판의 표면들에 대해 실질적으로 평행하게 이동가능할 수 있다.
[0029] 예컨대, 제 1 및 제 2 포지셔닝 엘리먼트들(151, 152)은 클램프들 또는 가이딩 수단을 포함할 수 있다. 몇몇 실시예들에 따르면, 도 1c 상에서, 예컨대 측 또는 바닥에 예시적으로 도시된 바와 같은 포지셔닝 엘리먼트들(151, 152)은, 포지셔닝 엘리먼트들이 기판의 벌징 또는 벤딩으로부터 기인하는 힘들의 보상에 본질적으로 기여하지 않도록 설계될 수 있다. 오히려, 포지셔닝 엘리먼트들은 기판(101)의 자유 이동을 방지하도록 적응되고, 그리고/또는 프레임(160)의 기판 수용 표면에서 기판의 중량의 50 % 초과를 홀딩하도록 제공된다.
[0030] 캐리어(100)는, 예컨대, 프레임(160)의 상단 측 또는 상부 측 상에 적어도 2개의 홀더들(120)을 더 포함한다. 기판의 벤딩을 감소시키기 위한 2개의 홀더들(120)이 도 1c에서 예시된다. 그러나, 홀더들 및 대응하는 고정 위치들의 수는 본원에서 설명되는 실시예들에 따라 적응될 수 있다. 몇몇 실시예들에 따르면, 2개 또는 그 초과의 홀더들(120)이 제공된다. 특히, 예컨대 도 1b에서 도시된 바와 같이, 2개 또는 그 초과의 홀더들(120)이 기판의 하나 또는 그 초과의 측들 상에 제공될 수 있다.
[0031] 도 1d는, 추가적인 캐리어(100)를 도시한다. 캐리어(100)는 대면적 기판을 지지하도록 구성된다. 도 1d의 캐리어는 기판 영역에서 기판(101)을 위치시키기 위한 제 1 포지셔닝 엘리먼트들(151)을 포함하고, 미리 결정된 기판 위치를 제공하도록 구성된다. 제 1 포지셔닝 엘리먼트들(151)은 프레임(160)에 고정적으로 부착될 수 있다. 본원에서 설명되는 다른 실시예들과 조합될 수 있는 몇몇 실시예들에 따르면, 프레임에 고정적으로 부착된 하나 또는 그 초과의 제 1 포지셔닝 엘리먼트들(151)이 제공된다. 본원에서 설명되는 다른 실시예들과 조합될 수 있는 몇몇 실시예들에 따르면, 3개의 제 1 포지셔닝 엘리먼트들(151)이 제공된다. 예컨대, 2개의 고정적으로 연결된 제 1 포지셔닝 엘리먼트들이 프레임의 바닥 부분에 제공되고, 하나의 제 1 포지셔닝 엘리먼트가 프레임의 하나의 측 부분에 제공된다. 제 1 포지셔닝 엘리먼트는 기판 삽입을 위한 갭, 또는 제 1 포지셔닝 엘리먼트에 기판을 배열하기 위한 다른 수단을 가질 수 있고, 여기에서, 기판의 에지와 접촉하고 접촉 위치를 정의하도록 구성된 에지 접촉 표면이 제공된다. 접촉 위치는 캐리어에서의 미리 결정된 기판 위치를 정의한다.
[0032] 도 1d에서 도시된 캐리어(100)는, 캐리어 프레임 또는 캐리어 바디의 둘레에 대하여, 즉 캐리어에 수용된 기판의 표면에 대해 평행하게 이동가능한 홀더들(120)을 더 포함한다. 이러한 홀더들은 도 2 및 도 3에 대하여 더 상세히 설명된다. 본원에서 설명되는 다른 실시예들과 조합될 수 있는 전형적인 실시예들에 따르면, 홀더들은 프레임(160)의 측들을 따라 제공되고 그리고/또는 분배된다.
[0033] 본원에서 설명되는 다른 실시예들과 조합될 수 있는 몇몇 실시예들에 따르면, 추가적인 홀더들(220)이 프레임에 제공될 수 있다. 이러한 홀더들은 도 2 및 도 3에 대하여 설명된 것들과 유사하지만, 홀더들이 기판의 에지와 접촉하도록 구성된 돌출부를 갖지 않는다는 차이를 갖는다. 즉, 도 2 및 도 3에서 도시된 돌출부들(121)은, 각각, 기판의 에지와의 접촉이 제공되지 않도록, 프레임을 향하여(기판 수용 면적으로부터 멀어지게) 변위되거나 또는 생략된다. 본원에서 설명되는 다른 실시예들과 조합될 수 있는 전형적인 실시예들에 따르면, 추가적인 홀더들(220)이 제공되고, 그리고/또는 프레임(160)의 측들을 따라 분배되고, 그러한 측들은, 제 1 포지셔닝 엘리먼트가 제공되는 측들과 동일한 측들이다. 추가적인 홀더들(220)에 대한 돌출부의 생략은, 제 1 포지셔닝 엘리먼트들(151)에 의해 정의된 기판의 미리 결정된 위치를 야기한다.
[0034] 도 2a, 도 2b, 및 도 2c에서 도시된 바와 같이, 본원에서 설명되는 실시예들에 따르면, 홀더(120)는 고정된 부분(122) 및 플로팅 부분(123)을 포함하고, 여기에서, 고정된 부분은 캐리어 바디에 대하여 고정된 위치를 갖고, 여기에서, 플로팅 부분은, 하나의 방향을 따라, 고정된 부분에 대하여 이동가능하다. 플로팅 부분(123)은 기판(101)의 제 1 기판 표면(102)과 접촉하기 위한 실질적으로 평탄한 또는 평면인 제 1 표면(124)을 갖는다. 고정 메커니즘(150)은 레버 암(152)을 갖고, 여기에서, 레버 암은, 제 1 표면(102) 반대편의 기판(101)의 제 2 기판 표면(103)과 접촉하기 위한 실질적으로 평탄한 또는 평면인 제 2 표면(125)을 포함한다. 몇몇 실시예들에 따르면, 제 1 표면(124) 및 제 2 표면(125)은 서로에 대해 본질적으로 평행하다. 제 2 표면(125)은 또한, 예컨대 도 2c에서 도시된 바와 같이, 레버 암에 고정된 고무-유사(rubber-like) 파트(125a)의 표면일 수 있다. 본원에서 설명되는 실시예에 따르면, 고정 메커니즘은, 플로팅 부분(123)과 기판을 클램핑하기 위한, 액추에이터, 클램프, 레버 암, 니 레버 시스템, 하나 또는 그 초과의 스프링들을 갖는 클램프, 또는 다른 엘리먼트일 수 있다.
[0035] 동작 동안에, 즉 기판이 캐리어에 의해 운반되는 경우에, 기판(101)은 제 1 표면(124)과 제 2 표면(125) 사이에 개재되거나 또는 샌드위칭된다. 기판(101)의 에지, 예컨대 측면 측이 플로팅 부분(123)의 돌출부(121)와 접촉할 수 있고, 여기에서, 상기 돌출부는 상기 기판 에지에 대해 평행한 제 1 방향으로 연장된다. 본원에서 설명되는 다른 실시예들과 조합될 수 있는 몇몇 실시예들에 따르면, 플로팅 부분(123)의 이동의 방향은, 돌출부가 연장되는 상기 제 1 방향에 대해 평행하다. 돌출부는 또한, 홀더에 제공되는 스토퍼(stopper) 엘리먼트의 표면일 수 있다. 몇몇 실시예들에 따르면, 고정된 부분(122)에 대한 플로팅 부분(123)의 이동의 방향은 대안적으로 또는 부가적으로, 또한, 돌출부(121)가 연장되는 방향에 대해 수직일 수 있고, 기판(101)에 대해 본질적으로 평행한 평면에 있을 수 있다.
[0036] 포스 배열(130)이 적어도 하나의 방향으로 기판에 장력(140)을 제공한다. 장력(140)은, 특히 증착 프로세스 동안에, 기판(101)의 벌징을 감소시키거나 또는 심지어 방지하도록, 기판(101)을 견고하게 홀딩하기 위한 것이다.
[0037] 포스 배열(130)은, 고정된 부분(122)에 대한 플로팅 부분(123)의 상대적인 이동과 함께, 예컨대 층의 증착으로 인한 기판에서의 벤딩을 감소시키기에 충분한 장력을 제공하도록 구성된다. 따라서, 포스 배열(130)은, 특히, 캐리어 바디에 대해 평행한 외측 기판 둘레 구역에서 기판 배향(orientation)을 유지하도록 구성된다. 즉, 기판 벤딩을 생성하는 경향을 갖는 응력은, 홀더가, 예컨대 기판의 팽창을 보상하기 위해 기판의 에지에 대해 평행하게 이동할 수 있기 때문에, 벤딩 또는 벌징을 초래할 수 없다. 기판을 클램핑하기 전에, 포스 배열이 미리-로딩되는(pre-loaded) 경우에서, 기판은 추가로 인장될(tensioned) 수 있다.
[0038] 고정된 부분(122)에 대한 플로팅 부분(123)의 상대적인 이동은, 포스 배열(130)과 조합되어, 적어도, 고정된 부분(122)에 대한 플로팅 부분(123)의 이동의 방향을 따라 기판에 장력을 제공한다.
[0039] 즉, 기판(101)에 가해지는 응력(예컨대, 힘들)으로 인한 모멘트(141)가 발생하는 경우에, 고정된 부분(122)에 대한 플로팅 부분(123)의 상대적인 이동에 의해, 그리고 포스 배열(130)에 의해 정의되는 장력은 벤딩을 낮추게 된다. 포스 배열(130)은, 기판의 타입(재료, 두께, 면적 사이즈 등), 기판(101) 상에 증착될 층들의 수, 증착될 재료(들)의 종류, 증착될 층(들)의 두께, 프로세스 챔버의 정류, 프로세스 시간 등 중 적어도 하나에 따라, 상이하게 선택될 수 있다.
[0040] 홀더(120)가, 예컨대 도 2a에서 도시된 바와 같이, 하나의 방향을 따라, 고정된 부분에 관하여 이동가능한 플로팅 부분을 포함하고 있지만, 본 발명은 이에 제한되지 않는다. 홀더(120)는 또한, 예컨대 도 3에 대하여 더 상세히 설명되는 바와 같이, 적어도 2개의 방향들을 따라, 고정된 부분에 관하여 이동가능한 플로팅 부분을 포함할 수 있다.
[0041] 도 3은, 몇몇 실시예들에 따른 홀더(120)의 다른 예를 도시한다. 도 3에서 도시된 실시예는 도 2에서 도시된 실시예와 유사하다. 도 3의 홀더(120)의 플로팅 부분은 또한, 제 2 방향을 따라 이동가능하고, 여기에서, 상기 제 2 방향은 제 1 방향에 대해 수직이고, 기판에 대해 본질적으로 평행한 평면에 있다. 더욱이, 추가적인 포스 배열(130a)이 기판에 대해 상기 제 2 방향으로 장력(140a)을 제공한다. 장력(140a)은, 특히 증착 프로세스 동안에, 기판(101)의 벌징을 감소시키거나 또는 심지어 방지하도록, 상기 제 2 방향으로 기판(101)을 견고하게 홀딩하기 위한 것이다.
[0042] 몇몇 실시예들에 따르면, 예컨대 도 1a, 도 1b, 및 도 1c에서 도시된 바와 같이, 하나 또는 그 초과의 홀더들(120)은, 예컨대, 기판 에지 단위 길이 [1 m] 당 0.1 N 내지 10 N 또는 그 초과이도록 장력을 제공한다. 에지 길이 단위는, 기판의 에지의, 예컨대, 실질적으로 직사각형인 기판의 측의 길이일 수 있다. 따라서, 장력 대 기판 둘레의 길이의 정규화(normalization)가 실시될 수 있고, 그에 따라, 장력의 값들은 기판 둘레 길이의 1 미터에 대해 정규화될 수 있다. 도 1a, 도 1b, 및 도 1c에 관하여, 기판(101)의 각각의 측에 대한 홀더들(120)의 수는, 기판(101)에 가해질 총 장력(또는, 기판 에지 길이 단위 당 장력)에 기초하여 결정될 수 있다. 더욱에, 몇몇 실시예들에 따르면, 기판 측들에 걸친 홀더들(120)의 분배는 기판(101)의 벌징의 감소를 개선하도록 선택될 수 있다.
[0043] 몇몇 실시예들에 따르면, 2개의 홀더들의 적어도 플로팅 부분들은, 하나의 방향을 따라 그리고 기판의 평면에서, 고정된 부분들에 관하여 이동가능하다. 포스 배열(130)은, 고정된 부분(122)에 대한 플로팅 부분(123)의 상기 방향으로의 상대적인 이동과 함께, 기판(101)에 대해 장력(140)을 제공하도록 구성된다.
[0044] 본원에서 설명되는 몇몇 실시예들에 따르면, 하나 또는 그 초과의 포스 배열들(130)이, 기판(101)을 인장하기 위해, 이동가능한 플로팅 부분(123)에 장력(140)을 제공한다.
[0045] 대안적으로, 플로팅 부분(123)은, 2개의 방향들로, 고정된 부분에 대하여 이동가능하다. 그러한 경우에서, 하나 또는 그 초과의 포스 배열들(130, 130a)은, 적어도 2개의 방향들로, 기판에 장력(140, 140a)을 제공할 수 있다.
[0046] 본원에서 설명되는 다른 실시예들과 조합될 수 있는 몇몇 실시예들에 따르면, 포스 배열(130)은 적어도 하나의 스프링 엘리먼트를 포함한다. 그러나, 본 발명은 스프링 엘리먼트들에 제한되지 않고, 장력을 생성하는데 적합한 다른 엘리먼트들이 사용될 수 있다. 예들은, 레버들, 압착 스프링들, 압전기 디바이스들, 및 공압 디바이스들을 포함하지만 이에 제한되지는 않는다.
[0047] 상이한 실시예들에 따르면, 캐리어(100)는 PVD 증착 프로세스들, CVD 증착 프로세스들, 기판 구조화 에징(substrate structuring edging), 가열(예컨대, 어닐링) , 또는 임의의 종류의 기판 프로세싱에 대해 활용될 수 있다. 본원에서 설명되는 바와 같은 캐리어들, 및 그러한 캐리어들을 활용하기 위한 방법들의 실시예들은 특히, 비-정지(non-stationary), 즉 연속적인 기판 프로세싱에 대해 유용하다. 전형적으로, 캐리어들은 수직으로 배향된 대면적 글래스 기판들을 프로세싱하기 위해 제공된다. 비-정지 프로세싱은 전형적으로, 캐리어가 또한, 프로세스를 위한 마스킹 엘리먼트들을 제공하는 것을 요구한다.
[0048] 도 4는, 실시예들에 따른 증착 챔버(600)의 개략도를 도시한다. 증착 챔버(600)는 PVD 또는 CVD 프로세스와 같은 증착 프로세스에 대해 적응된다. 기판(101)은 기판 운송 디바이스(620) 상의 캐리어에 또는 내에 위치된 것으로 도시된다. 증착 재료 소스(630)가, 코팅될 기판의 측을 향하면서, 챔버(612)에 제공된다. 증착 재료 소스(630)는 기판 상에 증착될 증착 재료(635)를 제공한다.
[0049] 도 4에서, 소스(630)는 증착 재료를 위에 갖는 타겟일 수 있거나, 또는 재료가 기판(101) 상의 증착을 위해 방출되게 허용하는 임의의 다른 배열일 수 있다. 전형적으로, 재료 소스(630)는 회전가능한 타겟일 수 있다. 몇몇 실시예들에 따르면, 재료 소스(630)는 소스를 교체하고 그리고/또는 위치시키기 위해 이동가능할 수 있다. 다른 실시예들에 따르면, 재료 소스는 평면 타겟일 수 있다.
[0050] 몇몇 실시예들에 따르면, 증착 재료(635)는, 증착 프로세스 및 코팅된 기판의 추후의 애플리케이션에 따라, 선택될 수 있다. 예컨대, 소스의 증착 재료는, 금속, 예컨대 알루미늄, 몰리브덴, 티타늄, 구리 등, 실리콘, 인듐 주석 산화물, 및 다른 투명 전도성 산화물들로 구성된 그룹으로부터 선택되는 재료일 수 있다. 전형적으로, 그러한 재료들을 포함할 수 있는 산화물-, 질화물-, 또는 탄화물-층들이, 반응성 증착, 즉, 소스로부터의 재료가 프로세싱 가스로부터의 산소, 질화물, 또는 탄소와 같은 엘리먼트들과 반응하는 것에 의해, 또는 소스로부터 재료를 제공하는 것에 의해, 증착될 수 있다.
[0051] 전형적으로, 특히 비-정지 증착 프로세스들에 대해, 또한 에지 배제 마스크의 역할을 할 수 있는 캐리어(100)에 또는 내에 기판(101)이 제공된다. 파선들(665)은 챔버(600)의 동작 동안의 증착 재료(635)의 경로를 예시적으로 도시한다. 본원에서 설명되는 다른 실시예들과 조합될 수 있는 다른 실시예들에 따르면, 챔버(612)에 제공되는 별개의 에지 배제 마스크에 의해 마스킹이 제공될 수 있다. 본원에서 설명되는 실시예들에 따른 캐리어는, 정지 프로세스들에 대해, 그리고 또한, 비-정지 프로세스들에 대해 유익할 수 있다.
[0052] 본원에서 설명되는 다른 실시예들과 조합될 수 있는 실시예들에 따르면, 고정 조립체가, 특히 증착 프로세스 동안에, 기판의 에지들을 견고하게 홀딩한다. 실시예들은, 특히, 기판들의 길이 및 높이가 점점 더 커지게 되지만 기판들의 두께는 감소되는 사실을 고려하면, 기판 파손에서의 감소를 제공할 수 있다. 기판의 프로세싱에 또한 영향을 미칠 수 있는 벌징은, 본원에서 설명되는 실시예들에 따른 캐리어들에 의해, 감소될 수 있다.
[0053] 전술한 바가 본 발명의 실시예들에 관한 것이지만, 본 발명의 다른 그리고 추가적인 실시예들이 본 발명의 기본적인 범위로부터 벗어나지 않으면서 고안될 수 있고, 본 발명의 범위는 다음의 청구항들에 의해 결정된다.

Claims (15)

  1. 기판을 홀딩(holding)하기 위해 캐리어 바디(carrier body)에 부착되도록 구성된 홀더(holder)로서,
    상기 캐리어 바디에 대하여 고정된 위치를 가지면서, 상기 캐리어 바디에 부착되도록 구성된 고정된 부분;
    적어도 하나의 방향을 따라, 상기 고정된 부분에 관하여 이동가능한 플로팅(floating) 부분; 및
    상기 플로팅 부분에 관하여 고정된 위치에 제공되고, 상기 홀더에 상기 기판을 클램핑하도록 구성된 고정 메커니즘
    을 포함하는,
    홀더.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 플로팅 부분은, 제 1 단부 위치로부터 제 2 단부 위치로, 상기 적어도 하나의 방향을 따라 이동가능하고,
    상기 플로팅 부분은, 상기 적어도 하나의 방향에서, 상기 고정된 부분에 대하여 플로팅 부분을 센터링(center)하도록 구성된 포스 배열(force arrangement)을 더 포함하는,
    홀더.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 포스 배열은, 적어도 하나의 스프링 또는 적어도 하나의 공압 실린더로 구성된 그룹으로부터 선택되는,
    홀더.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 플로팅 부분은 기판 에지와 접촉하도록 구성된 돌출부를 갖고,
    상기 돌출부는 상기 기판 에지에 대해 평행한 제 1 방향으로 연장되고,
    상기 플로팅 부분의 이동의 적어도 하나의 방향은 상기 제 1 방향에 대해 평행한,
    홀더.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 고정 메커니즘은 레버 암(lever arm), 특히, 상기 레버 암을 포함하는 니 레버(knee lever) 시스템을 포함하고,
    상기 레버 암은 상기 플로팅 부분에 상기 기판을 고정시키도록 구성되는,
    홀더.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 고정 메커니즘은, 상기 레버 암에 고정된 고무-유사(rubber-like) 파트를 더 포함하고,
    상기 고무-유사 파트는 상기 기판과 접촉하도록 구성되는,
    홀더.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 플로팅 부분은 적어도 제 2 방향을 따라 이동가능하고,
    상기 제 2 방향은, 상기 기판에 대해 본질적으로 평행한 평면에서, 상기 적어도 하나의 방향에 대해 수직인,
    홀더.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 플로팅 부분은, 제 1 단부 위치로부터 제 2 단부 위치로, 상기 제 2 방향을 따라 이동가능하고,
    상기 플로팅 부분은, 상기 제 2 방향으로 상기 기판을 당기도록 구성된 추가적인 포스 배열을 포함하는,
    홀더.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 추가적인 포스 배열은, 적어도 하나의 스프링 또는 적어도 하나의 공압 실린더로 구성된 그룹으로부터 선택되는,
    홀더.
  10. 캐리어로서,
    제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 기재된 적어도 2개의 홀더들을 포함하는,
    캐리어.
  11. 제 10 항에 있어서,
    캐리어 바디에 대하여 고정된 위치를 가지면서, 상기 캐리어 바디에 부착되고, 상기 기판의 중량의 50 % 초과를 홀딩하도록 구성된 적어도 클램프를 더 포함하는,
    캐리어.
  12. 제 10 항 또는 제 11 항에 있어서,
    상기 캐리어 바디는 직사각형이고,
    상기 캐리어 바디에 관한 상기 적어도 2개의 홀더들의 가능한 구성들은,
    각각의 홀더가 상기 캐리어 바디의 상단 측에 위치되는 적어도 2개의 홀더들의 구성;
    각각의 홀더가 상기 캐리어 바디의 좌측 및 우측 측들의 중간에 위치되는 적어도 2개의 홀더들의 구성;
    상기 적어도 2개의 홀더들이 적어도 4개의 홀더들인 구성 ― 각각의 홀더가 상기 캐리어 바디의 각각의 코너에 위치됨 ―;
    각각의 홀더가 상기 캐리어 바디의 각각의 측의 중간에 위치되는 적어도 4개의 홀더들의 구성; 또는
    상기 구성들의 임의의 조합을 포함하는 임의의 구성
    인,
    캐리어.
  13. 캐리어 바디를 갖는 캐리어에 기판을 고정시키기 위한 방법으로서,
    상기 캐리어 상에 기판을 로딩(loading)하는 단계;
    중간 위치로부터, 제 1 단부 위치 또는 제 2 단부 위치를 향하여, 적어도 하나의 방향으로, 상기 캐리어 바디에 관하여 적어도 홀더를 이동시키는 단계 ― 상기 홀더는 상기 캐리어 바디에 부착됨 ―; 및
    적어도 2개의 홀더들을 이용하여 상기 기판을 클램핑하는 단계
    를 포함하며,
    상기 적어도 2개의 홀더들 중 적어도 하나의 홀더는, 상기 적어도 하나의 홀더의 중간 위치로부터 벗어나서 위치되는,
    방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    포스 배열이 적어도 상기 홀더를 상기 홀더의 중간 위치로 당기는,
    방법.
  15. 캐리어로서,
    캐리어 바디;
    상기 캐리어 바디에 대하여 고정된 위치를 가지면서, 상기 캐리어 바디에 부착된 적어도 클램프; 및
    적어도 2개의 홀더들
    을 포함하며,
    각각의 홀더는,
    상기 캐리어 바디에 대하여 고정된 위치를 가지면서, 상기 캐리어 바디에 부착되도록 구성된 고정된 부분;
    적어도 하나의 방향을 따라, 상기 고정된 부분에 관하여 이동가능한 플로팅 부분 ― 상기 플로팅 부분은 기판 에지와 접촉하도록 구성된 돌출부를 갖고, 상기 돌출부는 상기 기판 에지에 대해 평행한 제 1 방향으로 연장되고, 상기 플로팅 부분의 이동의 적어도 하나의 방향은 상기 제 1 방향에 대해 평행함 ―; 및
    상기 플로팅 부분에 관하여 고정된 위치에 제공되고, 상기 홀더에 상기 기판을 클램핑하도록 구성된 고정 메커니즘
    을 포함하며,
    상기 플로팅 부분은, 제 1 단부 위치로부터 제 2 단부 위치로, 상기 적어도 하나의 방향을 따라 이동가능하고,
    상기 플로팅 부분은, 상기 적어도 하나의 방향에서, 상기 고정된 부분에 상기 기판을 센터링하도록 구성된 포스 배열을 더 포함하는,
    캐리어.
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