KR20180045866A

KR20180045866A - 지지 기판 유닛

Info

Publication number: KR20180045866A
Application number: KR1020180007705A
Authority: KR
Inventors: 심국보; 최신호
Original assignee: (주)위지트
Priority date: 2018-01-22
Filing date: 2018-01-22
Publication date: 2018-05-04
Also published as: KR101933562B1

Abstract

기판(S)이 안착되는 서셉터(210)와, 기판(S) 둘레를 따라 형성되며 상기 서셉터(210) 상면에 구비되는 쉐도우프레임(230)과, 상기 서셉터(210)와 쉐도우프레임(230) 사이에 구비되어 서셉터(210)에 쉐도우프레임(230)이 지지되는 복수의 지지버튼(250)으로 이루어지며; 상기 쉐도우프레임은 중앙부가 개구된 중공형이며 사각형의 프레임과, 상기 프레임 내측에 위치하도록 구비되며 단부가 상기 프레임의 내측 단부보다 내측으로 돌출되어 서셉터에 접하는 프레임가이드로 이루어져 기판 전면 전체에 박막을 형성할 수 있게 되어 공정 수율 및 효율이 향상되고, 서셉터로부터 기판이 이탈되는 것을 방지하며, 샤워헤드와 서셉터가 분리되어 아킹 발생을 방지할 수 있는 기판 지지 유닛을 제공한다.

Description

지지 기판 유닛{Unit for supporting a substrate}

본 발명은 기판 지지 유닛에 관한 것으로, 기판 전면 전체에 기판 처리 공정을 할 수 있으며 기판이 서셉터로부터 이탈하는 것이 방지되는 기판 지지 유닛에 관한 것이다.

액정디스플레이(LCD; Liquid Crystal Display) 및 유기발광다이오드(OLED: Organic Light Emitting Diode) 등과 같은 평판표시디스플레이 장치를 제조하는 공정에서는 유리(glass)와 같은 기판 상에 소정 물질을 증착하여 박막을 형성하는 박막 증착 공정, 박막의 선택된 일부를 노출시키는 포토리소그라피 공정, 상기 노출된 부분을 목적하는 형상으로 제거하여 패터닝하는 식각 공정 등이 수차례 반복하여 수행된다.

이 중, 박막증착공정은 기판 표면에 원료를 충돌 및 흡착시켜 물리적인 방법으로 박막을 형성하는 스퍼터링(sputtering) 방법과, 기판 상부에 화학 반응을 유도하여 반응 결과물인 박막 입자를 기판 표면에 낙하 및 흡착시키는 화학기상증착(chemical vapor Deposition; CVD) 등이 있다. 여기서 화학기상증착(CVD) 방법 중, 대표적인 예로서 플라즈마의 높은 에너지를 이용하는 플라즈마 화학기상증착(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition : PECVD)가 있다.

도 1에 도시된 바와 같이, 일반적인 플라즈마 화학기상증착 장치는 내부 공간을 가지는 챔버(10)와, 챔버(10) 내에 설치되어 공정을 진행할 기판(S)을 상부에 안치 또는 지지하는 서셉터(21)와, 서셉터(21)와 대향 설치되어 공정을 진행할 소정의 원료를 기판으로 제공하는 샤워헤드(30)와, 서셉터(21)를 회전 또는 승하강 시키는 제1 구동부(40)와, 샤워헤드(30)를 회전 또는 승하강시키는 제2 구동부(50)와, 플라즈마를 형성하기 위해 서셉터(21)에 전원을 인가하는 제1 전원공급부(60) 및 샤워헤드(30)에 전원을 인가하는 제2 전원공급부(70)를 포함한다.

이러한 플라즈마 화학기상증착 장치에서 박막을 증착하기 위해서는 서셉터(21) 상에 기판(S)을 안착시키고, 서셉터(21) 내부에 구비된 발열체를 동작시켜 상기 기판을 공정 온도로 가열한다. 그리고 샤워헤드(30) 및 서셉터(21) 각각에 전원을 인가하면, 샤워헤드(30)와 서셉터(21) 사이에서 플라즈마가 발생되어 기판(S) 상에 박막이 형성된다.

한편, 서셉터(21)에 안착된 기판(S)을 가열하면, 기판(S)의 온도 상승에 의한 열팽창에 따라 기판(S) 가장자리가 휘어지는 변형이 일어나, 상기 기판(S) 배면 가장자리가 서셉터(21)로부터 분리되는 문제가 발생된다.

이러한 문제를 해결하기 위하여, 종래의 기판 지지 유닛은 서셉터(21)의 기판 지지면 둘레에 중공형의 쉐도우프레임(22)을 설치하여, 기판(S) 전면의 가장자리를 눌러, 기판(S) 가열시에 상기 기판(S)이 상측으로 휘어지는 문제를 해결하였다.

하지만, 쉐도우프레임(22)이 기판(S) 전면의 가장자리를 눌러주도록 설치됨에 따라, 기판(S) 전면의 가장자리에는 박막이 증착되지 않는다. 따라서, 평판표시디스플레이 장치의 제조에 있어서, 기판(S) 전면의 가장자리 영역에는 디스플레이 셀(Display cell)을 형성할 수 없어, 그 만큼의 버리는 영역(Dead zone) 또는 낭비되는 영역이 발생되게 되며, 이는 숨어있는 1인치를 키워 대면적화되고 있는 평판표시디스플레이 장치 제조의 목적 달성, 공정 수율 및 효율을 떨어뜨리는 문제점이 있다.

또한, 최근에는 열변형에 의해 기판이 상측으로 휘는 문제를 증착 공정 레서피(recipe)를 변경함으로써 해결하고 있어, 쉐도우프레임(22)이 기판이 휘는 것을 방지하는 역할을 실질적으로 상실한 상태이다. 그러나, 플라즈마 화학기상증착 장치에서 쉐도우프레임(22)을 제거하지 못하는 이유는 상기 챔버 내에 쉐도우프레임(22)을 설치한 상태에서 공정 레서피(recipe)를 설정하여 증착 공정을 수행하고 있기 때문에, 쉐도우프레임(22)을 제거할 경우 플라즈마 및 증착 원료의 흐름(flow), 챔버 내 분압 및 플라즈마 밀도가 달라지고, 이는 박막 두께 균일성을 저해하기 때문이다. 여기서 플라즈마 및 증착 원료의 흐름(flow), 챔버 내 분압 및 플라즈마 밀도의 변경의 직접적인 요인은 챔버의 내벽과 쉐도우프레임(22) 사이의 갭(gap)에 의한 것이며, 쉐도우프레임(22)이 제거될 경우, 그 갭이 달라진다.

그리고, 애노드 전극의 역할을 하는 샤워헤드와 캐소드 전극의 역할을 하는 서셉터는 상호 노출될 경우 아킹(arcing)이 발생될 수 있기 때문에 전기적으로 분리(isolation)시키기 위해 쉐도우프레임(22)을 설치한다. 이를 위해 쉐도우프레임(22)은 절연체로 이루어지거나, 알루미늄과 같은 본체에 절연을 위하여 표면이 양극 산화된 구조일 수 있다.

또한, 서셉터(21)를 상승시켜 기판(S)이 쉐도우프레임(22)과 접하도록 하는 과정에서, 쉐도우프레임(22)과 기판 전면 사이의 마찰력에 의해 파티클(particle)이 발생되고, 이는 박막 증착시 오염으로 작용되는 문제점이 있다.

대한민국 등록특허공보 등록번호 10-1101710

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로 기판 전면 전체를 노출시켜 기판 전면에 공정이 가능하면서 기판이 서셉터로부터 이탈하는 것을 방지할 수 있으며, 쉐도우프레임과 기판 전면 사이의 마찰력을 억제하여 파티클 발생이 방지되는 기판 지지 유닛을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 기판 지지 유닛은 기판이 안착되는 서셉터와, 기판 둘레를 따라 형성되며 상기 서셉터 상면에 구비되는 쉐도우프레임과, 상기 서셉터와 쉐도우프레임 사이에 구비되어 서셉터에 쉐도우프레임이 지지되는 복수의 지지버튼으로 이루어지며; 상기 쉐도우프레임은 중앙부가 개구된 중공형이며 사각형의 프레임과, 상기 프레임 내측에 위치하도록 구비되며 단부가 상기 프레임의 내측 단부보다 내측으로 돌출되어 서셉터에 접하는 프레임가이드로 이루어지는 것을 특징으로 하는 기판 지지 유닛을 제공한다.

상기에서, 프레임가이드는 막대형상이며 복수의 가이드부재로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상기에서, 가이드부재는 막대형상의 막대부와, 상기 막대부로부터 수직하게 절곡되어 연장 형성된 모서리부로 이루어지며; 상기 막대부 단부에 길이방향 외측으로 돌출형성된 끼움돌출부가 형성되고, 상기 모서리부 단부에 폭방향 내측으로 오목하게 끼움홈부가 형성되며; 상기 가이드부재의 끼움돌출부는 다른 가이드부재의 끼움홈부에 삽입되어 결합되고, 상기 가이드부재의 끼움홈부는 다른 가이드부재의 끼움돌출부가 삽입되어 결합되는 것을 특징으로 한다.

상기에서, 프레임에 프레임 외측 단부로부터 이격되어 상면에 내향하는 턱면이 형성되고, 상기 턱면의 내측의 두께는 턱면의 외측의 두께보다 작게 형성되며, 턱면의 내측으로 안착면이 형성되며; 상기 턱면과 안착면에 접하도록 상기 프레임가이드가 구비되는 것을 특징으로 한다.

상기에서, 프레임의 안착면에 오목하게 홈부가 형성되고, 상기 프레임가이드 하면에 하향 돌출된 돌출부가 형성되어 상기 홈부에 돌출부가 삽입되어 결합되는 것을 특징으로 한다.

상기에서, 돌출부의 폭방향 길이는 홈부의 폭방향 길이보다 작게 형성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 기판 지지 유닛은 기판 전면 전체에 공정을 할 수 있어 공정 수율 및 효율이 향상되고, 서셉터로부터 기판이 이탈되는 것을 방지하며, 쉐도우프레임과 기판 전면 사이에서 파티클이 발생되는 것이 방지되는 효과가 있다.

도 1은 종래의 기판 처리 장치를 도시한 단면도이고,
도 2는 본 발명의 기판 처리 장치를 도시한 단면도이며,
도 3은 본 발명의 기판 지지 유닛을 도시한 분리 사시도이고,
도 4는 본 발명의 기판 지지 유닛을 일부 확대 도시한 단면도이며,
도 5는 본 발명의 쉐도우프레임을 도시한 분리 사시도이고,
도 6은 도 5의 A부를 확대 도시한 사시도이고,
도 7은 본 발명의 가이드부재를 도시한 저면도이며,
도 8은 본 발명의 기판 지지 유닛을 일부 확대 도시한 단면도이고,
도 9는 본 발명에 따른 다른 실시예의 기판 처리 장치를 도시한 단면도이며,
도 10은 본 발명에 따른 다른 실시예의 기판 지지 유닛을 도시한 분리 사시도이고,
도 11은 도 10의 B부를 확대 도시한 사시도이며,
도 12는 도 10의 C-C선에 따르는 개략적으로 도시한 일부 사시도이고,
도 13은 본 발명에 따른 다른 실시예의 기판 지지 유닛을 일부 확대 도시한 단면도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따르는 기판 지지 유닛에 대하여 상세하게 설명한다. 상세한 설명에 있어서, 종래 기술에서 설명한 내용에 대한 기재는 생략한다.

도 2는 본 발명의 기판 처리 장치를 도시한 단면도이며, 도 3은 본 발명의 기판 지지 유닛을 도시한 분리 사시도이고, 도 4는 본 발명의 기판 지지 유닛을 일부 확대 도시한 단면도이며, 도 5는 본 발명의 쉐도우프레임을 도시한 분리 사시도이고, 도 6은 도 5의 A부를 확대 도시한 사시도이고, 도 7은 본 발명의 가이드부재를 도시한 저면도이며, 도 8은 본 발명의 기판 지지 유닛을 일부 확대 도시한 단면도이고, 도 9는 본 발명에 따른 다른 실시예의 기판 처리 장치를 도시한 단면도이며, 도 10은 본 발명에 따른 다른 실시예의 기판 지지 유닛을 도시한 분리 사시도이고, 도 11은 도 10의 B부를 확대 도시한 사시도이며, 도 12는 도 10의 C-C선에 따르는 개략적으로 도시한 일부 사시도이고, 도 13은 본 발명에 따른 다른 실시예의 기판 지지 유닛을 일부 확대 도시한 단면도이다.

이하 설명에서, 도 2의 가로를 "폭방향"으로 하고, 도 2의 세로를 "두께"로 하며, 지면의 수직인 방향을 "길이방향"으로 하여 기재한다. 또한, 도 2의 세로의 위를 "상향"으로 하고, 도 2의 세로의 아래를 "하향"으로 하여 기재한다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 기판 처리 장치는 내부 공간을 가지는 챔버(100)와, 상기 챔버(100) 내에 설치되어 공정을 진행할 기판(S)을 상부에 안치 또는 지지하는 기판 지지 유닛(200)과, 상기 기판 지지 유닛(200)과 대향 설치되어 공정을 진행할 소정의 원료를 기판으로 제공하는 샤워헤드(300)와, 기판 지지 유닛(200)을 회전 또는 승하강 시키는 제1 구동부(400)와, 샤워헤드(300)를 회전 또는 승하강시키는 제2 구동부(500)와, 플라즈마를 형성하기 위해 상기 기판 지지 유닛(200)에 전원을 인가하는 제1 전원공급부(600) 및 샤워헤드(300)에 전원을 인가하는 제2 전원공급부(700)를 포함한다.

본 발명의 상기 기판 지지 유닛(200)은 서셉터(210)와, 쉐도우프레임(230)과, 지지버튼(250)으로 이루어진다.

도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 서셉터(210)는 전도체로 이루어진다. 상기 서셉터(210)는 전도체로 이루어져 플라즈마 형성을 위한 전극 역할을 한다. 상기 서셉터(210)의 상부에 상향 돌출된 기판지지면(211)이 형성되고, 기판지지면(211)을 둘러싼 프레임지지면(213)이 형성된다. 상기 기판지지면(211)에 기판(S)이 안착된다.

상기 기판지지면(211)은 기판(S)의 길이방향과 폭방향의 길이보다 크게 형성된다. 이로 인하여 상기 기판지지면(211)은 기판(S)의 후면 전체와 접하게 되어 기판(S)이 안정적으로 지지된다. 상기 프레임지지면(213)에 지지버튼(250)이 구비된다.

상기 지지버튼(250)은 상기 서셉터(210)와 쉐도우프레임(230) 사이에 구비된다. 상기 지지버튼(250)으로 인하여 상기 쉐도우프레임(230)은 상기 서셉터(210)의 상면과 이격되어 구비된다. 상기 지지버튼(250)은 절연체로 이루어진다. 상기 쉐도우프레임(230)은 절연체로 이루어진 지지버튼(250)에 의해 전극인 서셉터(210)와 이격되어, 쉐도우프레임(230)과 서셉터(210)의 접촉에 의하여 발생되는 아킹 발생이 방지된다.

상기 쉐도우프레임(230)은 기판(S) 둘레를 따라 형성되며 중앙부가 개구된 중공형이다. 상기 쉐도우프레임(230)은 사각형으로 형성된다. 상기 쉐도우프레임(230)은 프레임(231)과 프레임가이드(233)로 이루어진다.

도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 프레임(231)은 중앙부가 개구된 중공형이다. 상기 프레임(231)의 형상은 사각형이며 모서리는 만곡진 형태로 형성될 수 있다. 상기 프레임(231)은 절연체로 이루어지거나, 알루미늄과 같은 도전체로 이루어진 바디에 절연을 위하여 표면이 양극 산화된 구조로 이루어진다. 이로 인하여 음극 전극인 서셉터(210)와 양극 전극인 샤워헤드(300) 간의 아킹 발생이 방지된다. 상기 프레임(231) 내측에 턱면(2311)과 안착면(2313)이 형성된다.

상기 턱면(2311)은 프레임(231) 외측 단부로부터 이격되어 상부에 내향하도록 형성된다. 상기 턱면(2311)의 내측의 두께는 턱면(2311)의 외측의 두께보다 작게 형성된다. 상기 턱면(2311)의 하단에서 프레임(231) 내측 단부까지 연결된 안착면(2313)이 형성된다.

상기 안착면(2313)에 홈부(2313-1)가 형성된다. 상기 홈부(2313-1)는 상기 안착면(3213)에 오목하게 형성된다. 상기 홈부(2313-1)의 외측 단부는 상기 턱면(2311)에 접하여 형성된다. 상기 홈부(2313-1)의 외측 단부는 상기 턱면(2311)으로부터 내측으로 이격되어 형성될 수도 있다.

도 4에 도시된 바와 같이, 상기 안착면(2313)에 상기 프레임가이드(233)가 구비된다. 상기 안착면(2313)의 폭방향 길이는 30㎜ 범위보다 작게 형성된다. 이로 인하여 상기 프레임가이드(233)와 안착면(2313)의 접촉면이 최소화되어, 상기 프레임(231)의 변형으로 인해 프레임가이드(233)가 변형되는 것이 방지된다.

상기 프레임가이드(233)는 상기 프레임(231) 내측에 위치하도록 구비된다. 상기 프레임가이드(233)는 기판(S) 둘레를 따라 형성되며 중앙부가 개구된 중공형이다. 상기 프레임가이드(233)의 단부는 상기 프레임(231)의 내측 단부보다 내측으로 돌출되도록 형성된다. 상기 프레임가이드(233)의 단부가 돌출 형성되어 프레임가이드(233)는 상기 서셉터(210)의 기판지지면(211)과 접하게 된다. 상기 프레임가이드(233)는 세라믹재질로 이루어진다. 상기 쉐도우프레임(230)의 일부분인 프레임가이드(233)가 절연체인 세라믹재질로 형성되므로, 상기 서셉터(210)와 접하는 부분에서 마찰력으로 인하여 파티클이 발생되는 것을 억제하여 박막 증착시 오염으로 작용되는 것이 방지된다.

또한, 상기 프레임가이드(233)가 기판(S)의 둘레를 따라 구비됨으로서, 기판(S) 전면을 가리지 않고 모두 노출시킬 수 있기 때문에 기판(S) 전면 전체에 박막을 형성할 수 있다. 이로 인해, 기판 전면 전체에 디스플레이 셀을 형성할 수 있어, 공정 수율 및 효율이 향상된다.

그리고, 공정 중에 기판 지지 유닛(200) 또는 기판(S)에 외력이 가해지거나, 다른 요인들에 의해 기판(S)에 유동이 발생하더라도, 프레임가이드(230)의 내측 단부에 의해 기판(S)이 서셉터(210) 외측으로 이동하는 것이 차단되며, 이에 서셉터(210)로부터 기판(S)이 이탈되는 것이 방지된다.

도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 프레임가이드(233)는 4개의 가이드부재(2331)로 이루어진다. 상기 가이드부재(2331)는 대락 ㄱ자 형상으로 형성된다.

상기 가이드부재(2331)는 막대부(2331-1)와, 모서리부(2331-3)로 이루어진다.

상기 막대부(2331-1)는 막대형상으로 형성된다. 상기 막대부(2331-1) 일단에 모서리부(2331-3)가 구비된다.

상기 모서리부(2331-3)는 막대부(2331-1)로부터 수직하게 절곡되어 연장 형성된다. 상기 모서리부(2331-3)와 막대부(2331-1)가 만나는 부분은 만곡진 형태롤 로 형성된다.

상기 모서리부(2331-3)와 막대부(2331-1) 내측 단부에 경사부(2331-5)가 더 구비된다. 상기 경사부(2331-5)는 상기 막대부(2331-1)와 모서리부(2331-3)의 내측 단부로부터 연장 형성된다. 상기 경사부(2331-5)는 폭방향 내측으로 갈수록 두께가 작아지도록 경사지게 형성된다.

상기 가이드부재(2331)의 일단에는 끼움돌출부(2331-13)가 형성되고 타단에는 끼움홈부(2331-31)가 형성된다. 상기 끼움돌출부(2331-13)는 상기 막대부(2331-1) 단부에 길이방향 외측으로 돌출 형성된다. 상기 끼움홈부(2331-31)는 모서리부(2331-3) 단부에 폭방향 내측으로 오목하게 형성된다.

상기 가이드부재(2331)의 끼움돌출부(2331-13)는 다른 가이드부재(2331)의 끼움홈부(2331-31)에 삽입되어 결합되고, 상기 가이드부재(2331)의 끼움홈부(2331-31)는 다른 가이드부재(2331)의 끼움돌출부(2331-13)가 삽입되어 결합되어 조립된다.

상기 끼움홈부(2331-31)와 기움돌출부(2331-13)로 인하여 복수의 가이드부재(2331)가 결합되어, 구동 시 가이드부재(2331)에 충격 및 진동에 의하여 이동되는 것이 방지되어 견고하게 결합된다. 또한, 상기 프레임가이드(233)가 복수의 가이드부재(2331)로 이루어져 설치 및 제작이 용이한 효과가 있다.

실시예에서의 프레임가이드(233)는 서로 이웃하는 가이드부재(2331)의 막대부(2331-1)의 길이는 다르게 형성되고 서로 마주보는 가이드부재(2331)의 길이는 같도록 형성된다. 따라서 가이드부재(2331)들이 결합되어 상기 프레임가이드(233)는 직사각형으로 형성된다. 상기 가이드부재(2331)가 모두 같은 길이로 형성되어 프레임가이드(233)가 정사각형으로 형성될 수 있다.

도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 가이드부재(2331)의 하면에 돌출부(2331-11)가 형성된다. 상기 돌출부(2331-11)는 상기 가이드부재(2331)의 외측 단부에 형성된다. 상기 돌출부(2331-11)는 상기 가이드부재(2331)의 외측 단부로부터 이격 형성될 수 있다. 상기 돌출부(2331-11)는 상기 가이드부재(2331)의 하면에 하향 돌출되도록 형성된다.

상기 돌출부(2331-11)는 상기 프레임(231)의 홈부(2311-11)에 삽입 결합되어 상기 프레임(231)과 프레임가이드(233)의 결합이 견고해진다.

또한, 상기 돌출부(2331-11)가 상기 가이드부재(2331)의 외측 단부에 형성되므로서, 상기 서셉터(210) 구동시 상기 프레임가이드(233)가 충격을 받아 상하로 움직이게 되어 턱면(2311)에 걸리는 현상이 방지된다.

상기 돌출부(2331-11)의 폭방향 길이는 홈부(2311-11)의 폭방향 길이보다 작게 형성된다. 이로 인하여 프레임가이드(233)가 프레임(231)의 안착면(2313)에 용이하게 안착된다.

또한, 이와 같이 본 발명은 쉐도우프레임(230)을 제거하지 않고, 챔버(100) 내에 그대로 설치하고 있기 때문에, 종래의 쉐도우 프레임이 있을 때와 동일한 공정 레서피를 사용할 수 있어, 공정 레서피 변경 또는 재설정할 필요가 없어 작업이 용이한 효과가 있다.

도 9 내지 도 12는 본 발명에 따른 기판 지지 유닛의 다른 실시예이다.

도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이, 기판 지지 유닛(200)은 기판(S)이 지지되는 기판지지면(211)을 구비하고 상기 기판지지면(211) 둘레를 따라 상하방향으로 제1핀홀(2153-1)이 관통 형성된 서셉터(210)와, 상기 서셉터(210) 상부에 상기 기판지지면(211)을 둘러싸도록 구비되는 쉐도우프레임(230)과, 상하방향으로 상기 서셉터(210)와 쉐도우프레임(230) 사이에 복수로 구비되어 서셉터(210) 상부에 쉐도우프레임(230)이 지지되도록 하는 지지버튼(250)과, 상기 서셉터(210)의 제1핀홀(2153-1)에 슬라이딩 가능하도록 삽입되는 리프트핀(270)으로 이루어진다.

상기 서셉터(210)는 공정을 진행하기 위한 기판(S)을 지지하는 것으로 챔버(100) 내부에 구비된다. 상기 서셉터(210)는 기판(S)과 대응하는 형상으로 형성된다. 상기 서셉터(210)는 상측에서 바라본 형상이 모서리가 만곡진 사각형 형태로 형성될 수 있다. 상기 서셉터(210)는 상기 리프트핀(270)과 연결되어 리프트핀(270)에 의해 회전 또는 승하강이 가능하게 된다. 상기 서셉터(210)는 기판지지면(211)과, 프레임지지면(213)과, 제1턱면(215)으로 이루어진다.

상기 기판지지면(211)은 서셉터(210)의 상부면이며 기판(S)이 안착된다. 상기 기판지지면(211)은 가장자리 영역을 제외한 기판(S) 배면의 중심 영역을 지지한다. 따라서 기판지지면(211)의 길이방향 및 폭방향 길이는 기판(S)의 길이방향 및 폭방향 길이보다 작게 형성된다.

상기 제1턱면(215)은 상기 기판지지부(211)의 단부로부터 하향 형성된다.

상기 프레임지지면(213)은 상기 제1턱면(215) 단부로부터 폭방향 외측으로 연장 형성된다. 상기 프레임지지면(213)은 상기 제1턱면(215) 단부로부터 폭방향 외측으로 연장 형성된다. 상기 프레임지지면(213)에 지지버튼(250)이 둘레를 따라 복수로 구비된다. 상기 프레임지지면(213) 상부에 쉐도우프레임(230)이 구비된다. 상기 지지버튼(250)으로 인하여 상기 쉐도우프레임(230)은 상기 서셉터(210)의 상면과 이격되어 구비된다.

도 10 및 도 11에 도시된 바와 같이, 상기 제1턱면(215)에 서셉터홈부(2151)와 제1핀돌출부(2153)가 포함된다.

상기 세셉터홈부(2151)는 상기 제1턱면(215)에 폭방향 내측으로 오목하게 형성된다. 상기 세셉터홈부(2151)는 둘레를 따라 복수로 구비된다. 상기 서셉터홈부(2151)의 측면인 제2턱면(2151-1)에 상기 제1핀돌출부(2153)가 구비된다.

상기 제1핀돌출부(2153)는 상기 제2턱면(2151-1)으로부터 폭방향 외측으로 볼록하게 구비된다. 상기 제1핀돌출부(2153)는 상기 제1턱면(215)보다 폭방향 내측으로 연장 형성된다. 상기 제1핀돌출부(2153)는 상기 프레임지지면(213) 상부로 돌출된다. 상기 제1핀돌출부(2153)의 상면은 상기 기판지지면(211)보다 낮게 구비된다.

상기 제1핀돌출부(2153)는 상기 제1턱면(215)으로부터 폭방향 외측으로 볼록하게 구비될 수 있다. 상기 제1핀돌출부(2153)로 인하여 상기 프레임지지면(213)에 쉐도우프레임(230)이 지지될 때, 상기 세섭터(210)와 쉐도우프레임(230) 사이에 직접적으로 결합되는 부분이 형성된다. 따라서 상기 세섭터(210)와 쉐도우프레임(230)의 결합이 견고해진다.

또한, 상기 서셉터홈부(2151)에 제1핀돌출부(2153)가 폭방향 내측으로 연장 형성됨으로써, 상기 세섭터(210)와 쉐도우프레임(230)의 결합부분이 넓어지며, 상기 쉐도우프레임(230)의 일부가 상기 서셉터홈부(2151)에 삽입된다. 이로 인하여 상기 세섭터(210)와 쉐도우프레임(230)의 결합이 견고해지며, 상기 서셉터홈부(2151)로 인하여 공정 시 진동 및 충격으로 인하여 쉐도우프레임(230)이 길이방향으로 흔들리는 것이 방지된다.

상기 제1핀돌출부(2153)에 제1핀홀(1253-1)이 형성된다. 상기 제1핀홀(1253-1)은 두께방향으로 관통 형성된다. 상기 제1핀홀(1253-1)에 리프트핀(270)이 슬라이딩 가능하게 구비된다. 상기 리프트핀(270)에 의해 상기 서셉터(210)가 하강될때, 리프트핀(270)이 상향 돌출되어 기판(S)은 하강되지 않는다. 따라서, 공정에서 기판(S)을 안착하거나 회수하는 작업이 용이하게 된다.

도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이, 상기 쉐도우프레임(230)은 상기 프레임지지면(213) 상부에 구비된다. 상기 쉐도우프레임(230)은 기판(S) 둘레를 따라 형성되며 중앙부가 개구된 중공형이다. 상기 쉐도우프레임(230)은 사각형으로 형성된다. 상기 쉐도우프레임(230)은 프레임(231)과 프레임가이드(233)로 이루어진다.

상기 프레임(231)은 챔버(100)에 고정되도록 구비된다. 상기 프레임(231)은 중앙부가 개구된 중공형이다. 상기 프레임(231)의 형상은 사각형이며 모서리는 만곡진 형태로 형성될 수 있다. 상기 프레임(231)은 절연체로 이루어지거나, 알루미늄과 같은 도전체로 이루어진 바디에 아노다이징 공정이나 용사 코팅 공정을 거쳐 표면이 양극 산화된 구조로 이루어진다.

상기 프레임(231) 내측 단부는 하부로 갈수록 폭이 작아지도록 프레임경사면(2312)이 형성된다. 상기 프레임(231) 내측에 프레임가이드(233)가 구비된다.

상기 프레임가이드(233)는 상기 프레임(231) 내측에 구비되어 상기 서셉터(210) 프레임지지면(213)에 접하도록 구비된다. 상기 프레임가이드(233)는 상기 프레임지지면(213)에 미소간격으로 이격되어 구비될 수도 있다. 상기 서셉터(210)와 가이드프레임(233) 상부에 기판(S)이 구비된다. 즉, 상기 프레임가이드(233)은 기판(S)의 가장자리가 안착되어 기판(S)을 지지되도록 한다. 상기 프레임가이드(233) 상기 프레임(231)과 분리되어 상기 세섭터(210)와 함께 회전 및 승하강된다.

상기 프레임가이드(233)는 사각형 형상의 중앙부가 개구된 중공형이다. 상기 프레임가이드(233)는 막대형상의 가이드부재(2331)가 복수로 구비되고 조립되어 형성될 수 있다. 상기 프레임가이드(233)는 절연체로 이루어지거나, 알루미늄과 같은 도전체로 이루어진 바디에 아노다이징 공정이나 용사 코팅 공정을 거쳐 표면이 양극 산화된 구조로 이루어진다. 상기 프레임가이드(233)는 가이드경사면(2332)과, 가이드홈부(2334)와, 제2핀돌출부(2336)를 포함한다.

도 12 및 도 13에 도시된 바와 같이, 상기 가이드경사면(2332)는 상기 프레임가이드(233)의 외측 단부에 형성된다. 상기 가이드경사면(2332)는 하부로 갈수록 폭이 커지도록 경사지게 형성된다. 상기 프레임경사면(2312)과 가이드경사면(2332)이 접하게 된다. 상기 프레임경사면(2312) 및 가이드경사면(2332)으로 인하여 상기 서셉터(210)와 프레임가이드(233)가 회전 및 승하강될 때, 상기 프레임가이드(233)와 프레임(231)의 분리와 결합이 용이하게 된다.

상기 가이드홈부(2334)는 상기 프레임가이드(233) 내측 단부에 폭방향 내측으로 오목하게 형성된다. 상기 가이드홈부(2334)는 둘레를 따라 복수로 구비된다.

상기 제2핀돌출부(2336)는 상기 가이드홈부(2334)에 폭방향 외측으로 돌출 형성된다. 상기 제2핀돌출부(2336)는 상기 가이드홈부(2334) 하부로부터 이격 형성되어 가이드홈부(2334) 상부 내부에 구비된다. 상기 제2핀돌출부(2336)의 단부는 상기 프레임가이드(233)의 내측 단부보다 폭방향 내측으로 연장 형성된다. 상기 제2핀돌출부(2336) 상면에 상기 리프트핀(270)이 삽입 관통되도록 두께방향으로 관통된 제2핀홀(2336-1)이 형성된다.

상기 프레임가이드(233)의 내측 단부는 제1턱면(215)과 접하게 되어, 상기 가이드홈부(2334)에 제1핀돌출부(2153)가 삽입되고, 상기 제2핀돌출부(2336)의 하면은 상기 제1핀돌출부(2153)의 상면과 접하게 되고, 상기 제2핀돌출부의 내측 단부는 제2턱면(2151-1)과 접하게 된다. 상기 서셉터(210)와 프레임가이드(233) 간의 접촉면을 넓혀 결합이 견고해지고, 상기 프레임가이드(233)에 전달되는 진동 및 충격에 대하여 흔들리는 것이 방지된다.

상기 프레임가이드(233)의 내측 단부의 두께는 상기 제1턱면(215)의 두께와 같도록 형성된다. 상기 제2핀돌출부(2336)의 두께는 상기 제2턱면(2151-1)의 두께와 같도록 형성된다. 이로 인하여 상기 서셉터(210)의 기판지지면(211)과 상기 프레임가이드(233)의 상면은 동일 평면을 형성한다. 따라서 기판(S)이 안착될 때, 단차 없이 평평하게 안착된다.

기판(S)이 안착되는 부분에 있어서 평평하게 형성되어 공정 중 가스가 이동될 때 단차로 인하여 가스 유속이 저하되는 곳이 없어지므로 가스 유동이 원활하게 된다. 가스 유동이 원활해져 파티클이 발생되는 것이 방지되며, 적층된 파티클의 대전에 의하여 아킹이 발생되는 것이 방지된다.

또한, 상기 프레임가이드(233) 상부에 기판(S)이 안착됨으로서, 기판(S) 전면을 가리지 않고 모두 노출시킬 수 있기 때문에 기판(S) 전면 전체에 박막을 형성할 수 있다. 이로 인해, 기판 전면 전체에 디스플레이 셀을 형성할 수 있어, 공정 수율 및 효율이 향상된다.

상기 서셉터(210)에 프레임가이드(233)가 구비될 때, 상기 제1핀홀(1253-1)과 제2핀홀(2336-1)이 동심을 가지게 된다. 상기 리프트핀(270)는 상기 제1핀홀(1253-1)과 제2핀홀(2336-1)에 슬라이딩 가능하도록 관통 삽입된다. 이로 인하여 상기 서셉터(210)와 프레임가이드(233)가 함께 회전 및 승하강이 가능하게 된다.

상기 제2핀돌출부(336)의 하단에 제3핀홀(2336-3)이 더 구비된다. 상기 제3핀홀(2336-3)은 중공체의 원통형상으로 형성된다. 상기 제3핀홀(2336-3)과 제2핀홀(2336-1)의 내경은 동심을 가지도록 형성된다. 상기 제3핀홀(2336-3)의 내경은 상기 제2핀홀(2336-1)의 내경으로부터 폭방향 내측으로 이격 형성된다. 상기 제3핀홀(2336-3)의 외경은 상기 제1핀홀(2153-1)의 내경보다 작거나 같게 형성된다. 상기 제3핀홀(2336-3)은 상기 제1핀홀(1253-1)에 삽입된다. 상기 제3핀홀(2336-3)은 상기 제1핀홀(1253-1)에 삽입되어 상기 제1핀돌출부(2153)와 제2핀돌출부(2336)의 결합을 견고하게 한다.

지금까지, 본 발명에 따른 기판 지지 장치는 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당업자라면 누구든지 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.

200 : 기판 지지 유닛
210 : 서셉터 230 : 쉐도우프레임
231 : 프레임 2311-1 : 홈부
233 : 프레임가이드 2331-11 : 돌출부
2331-13 : 끼움돌출부 2331-31 : 끼움홈부
250 : 지지버튼

Claims

기판(S)이 안착되는 서셉터(210)와, 기판(S) 둘레를 따라 형성되며 상기 서셉터(210) 상면에 구비되는 쉐도우프레임(230)과, 상하방향으로 상기 서셉터(210)와 쉐도우프레임(230) 사이에 복수로 구비되어 서셉터(210) 상부에 쉐도우프레임(230)이 지지되도록 하는 지지버튼(250)으로 이루어지며;
상기 쉐도우프레임(230)은 중앙부가 개구된 중공형이며 사각형의 프레임(231)과, 상기 프레임(231) 내측에 위치하도록 구비되며 단부가 상기 프레임(231)의 내측 단부보다 내측으로 돌출되어 서셉터(210)에 접하는 프레임가이드(233)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 기판 지지 유닛.
제1 항에 있어서, 상기 프레임가이드(233)는 막대형상이며 복수의 가이드부재(2331)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 기판 지지 유닛.
제2 항에 있어서, 상기 가이드부재(2331)는 막대형상의 막대부(2331-1)와, 상기 막대부(2331-1)로부터 수직하게 절곡되어 연장 형성된 모서리부(2331-3)로 이루어지며;
상기 막대부(2331-1) 단부에 길이방향 외측으로 돌출형성된 끼움돌출부(2331-13)가 형성되고, 상기 모서리부(2331-3) 단부에 폭방향 내측으로 오목하게 끼움홈부(2331-31)가 형성되며;
상기 가이드부재(2331)의 끼움돌출부(2331-13)는 다른 가이드부재(2331)의 끼움홈부(2331-31)에 삽입되어 결합되고, 상기 가이드부재(2331)의 끼움홈부(2331-31)는 다른 가이드부재(2331)의 끼움돌출부(2331-13)가 삽입되어 결합되는 것을 특징으로 하는 기판 지지 유닛.
제1 항에 있어서, 상기 프레임(231)에 프레임(231) 외측 단부로부터 이격되어 상면에 내향하는 턱면(3211)이 형성되고, 상기 턱면(2311)의 내측의 두께는 턱면(2311)의 외측의 두께보다 작게 형성되며, 턱면(2311)의 내측으로 안착면(2313)이 형성되며;
상기 턱면(3211)과 안착면(2313)에 접하도록 상기 프레임가이드(231)가 구비되는 것을 특징으로 하는 기판 지지 유닛.
제4 항에 있어서, 상기 프레임(231)의 안착면(2313)에 오목하게 홈부(2313-1)가 형성되고, 상기 프레임가이드(233) 하면에 하향 돌출된 돌출부(2331-11)가 형성되어 상기 홈부(2313-1)에 돌출부(2331-11)가 삽입되어 결합되는 것을 특징으로 하는 기판 지지 유닛.
제5 항에 있어서, 상기 돌출부(2331-11)의 폭방향 길이는 홈부(2311-11)의 폭방향 길이보다 작게 형성되는 것을 특징으로 하는 기판 지지 유닛.