KR20210143816A - 프로세싱 시스템, 프로세싱 시스템에서 기판을 수송하기 위한 캐리어, 및 캐리어를 수송하기 위한 방법 - Google Patents

프로세싱 시스템, 프로세싱 시스템에서 기판을 수송하기 위한 캐리어, 및 캐리어를 수송하기 위한 방법 Download PDF

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KR20210143816A
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롤란트 베버
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어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드
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Abstract

본 개시내용의 실시예들은, 프로세싱 시스템에서 기판을 수송하기 위한 캐리어에 관한 것이다. 캐리어는 기판 지지 표면 및 척 조립체를 포함하며, 척 조립체는 진공 모드에서 그리고 정전 모드에서 기판 지지 표면에 기판을 홀딩하도록 구성된다.

Description

프로세싱 시스템, 프로세싱 시스템에서 기판을 수송하기 위한 캐리어, 및 캐리어를 수송하기 위한 방법
[01] 본 개시내용의 실시예들은 프로세싱 시스템, 프로세싱 시스템에서 기판을 수송하기 위한 캐리어, 및 캐리어를 수송하기 위한 방법에 관한 것이다. 본 개시내용의 실시예들은 특히, 재료 증착 시스템에서 기판을 수송하기 위한 캐리어에 관한 것이다.
[02] 기판 상의 층 증착을 위한 기법들은 예컨대 PVD(physical vapor deposition), CVD(chemical vapor deposition) 및 열 증발을 포함한다. 코팅된 기판들이 여러 애플리케이션들에서 그리고 여러 기술 분야들에서 사용될 수 있다. 예컨대, 고밀도 디스플레이들을 위한 기판들을 포함하는, 디스플레이들을 위한 기판들이 PVD 프로세스에 의해 코팅될 수 있다. 일부 애플리케이션들은 절연 패널들, TFT들을 갖는 기판들, 컬러 필터들 등을 포함한다. 코팅된 기판, 이를테면, 디스플레이를 위한 기판은 2개의 전극들 사이에 놓인 재료의 하나 이상의 층들을 포함할 수 있으며, 이러한 재료의 하나 이상의 층들은 모두 기판 상에 증착된다.
[03] 프로세싱 시스템에서 기판을 프로세싱하기 위해서, 기판들은 프로세싱 시스템의 후속 프로세싱 챔버들, 이를테면, 증착 챔버들 그리고 선택적으로 추가 프로세싱 챔버들, 예컨대, 세정 챔버들 및/또는 에칭 챔버들을 통해 수송되며, 여기서, 프로세싱 양상들이 후속하여, 복수의 기판들이 인-라인(in-line) 프로세싱 시스템에서 연속적으로 또는 준-연속적으로 프로세싱될 수 있도록, 프로세싱 챔버들에서 행해진다. 기판들은 프로세싱 시스템을 통해 수송되는 캐리어들 상에 로딩(load)된다.
[04] 상기에 비추어 볼 때, 캐리어들의 개선이 유익하다.
[05] 일 양상에 따르면, 프로세싱 시스템에서 기판을 수송하기 위한 캐리어가 제공된다. 캐리어는 기판 지지 표면 및 척 조립체를 포함하며, 척 조립체는 진공 모드에서 그리고 정전 모드에서 기판 지지 표면에 기판을 홀딩하도록 구성된다.
[06] 추가 양상에 따르면, 프로세싱 시스템에서 기판을 수송하기 위한 캐리어가 제공된다. 캐리어는 기판 지지 표면 및 척 조립체를 포함한다. 척 조립체는 기판 지지 표면에 인접한 전극 조립체, 및 가스 도관에 연결된, 기판 지지 표면의 복수의 개구들을 포함한다.
[07] 추가 양상에 따르면, 진공 챔버에서 기판을 프로세싱하기 위한 프로세싱 시스템이 제공된다. 프로세싱 시스템은 로딩 스테이션, 진공 프로세싱 챔버, 및 로딩 스테이션과 진공 프로세싱 챔버 사이의 로드 락 챔버를 포함한다. 로딩 스테이션은 본원에서 설명되는 실시예들에 따른 캐리어 상의 기판의 수직 로딩을 위해 구성된다. 프로세싱 시스템은, 진공 모드에서 기판 지지 표면 상에 기판을 홀딩하기 위한 진공 생성 디바이스를 더 포함한다.
[08] 추가 양상에 따르면, 프로세싱 시스템에서 기판을 수송하기 위한 방법이 제공된다. 방법은, 기판을 끌어 당기기 위해 캐리어의 기판 지지 표면에 진공을 제공하는 단계, 캐리어의 기판 지지 표면 상에 기판을 로딩하는 단계, 및 척 조립체를 이용하여 기판에 정전기력들을 제공하는 단계를 포함한다.
[09] 실시예들은 또한, 개시된 방법을 수행하기 위한 장치들에 관한 것이며, 각각의 설명된 방법 양상을 수행하기 위한 장치 부분들을 포함한다. 이들 방법 양상들은 하드웨어 컴포넌트들을 통해, 적절한 소프트웨어에 의해 프로그래밍된 컴퓨터를 통해, 이 둘의 임의의 조합에 의해 또는 임의의 다른 방식으로 수행될 수 있다. 더욱이, 본 개시내용에 따른 실시예들은 또한, 설명된 장치를 동작시키기 위한 방법들에 관한 것이다. 설명된 장치를 동작시키기 위한 방법들은 장치의 모든 각각의 기능을 수행하기 위한 방법 양상들을 포함한다.
[10] 본 개시내용의 위에서 언급된 특징들이 상세히 이해될 수 있는 방식으로, 위에서 간략히 요약된 본 개시내용의 보다 상세한 설명이 실시예들을 참조로 하여 이루어질 수 있다. 첨부된 도면들은 본 개시내용의 실시예들에 관한 것이고, 다음에서 설명된다:
도 1은 본원에서 설명되는 실시예들에 따른 캐리어의 개략적인 단면도를 도시하고;
도 2a는 본원에서 설명되는 실시예들에 따른 캐리어의 개략적인 정면도를 도시하고;
도 2b는 본원에서 설명되는 실시예들에 따른 캐리어의 개략적인 정면도를 도시하고;
도 3은 본원에서 설명되는 실시예들에 따른, 기판을 프로세싱하기 위한 프로세싱 시스템의 개략도를 도시하며; 그리고
도 4는 본원에서 설명되는 실시예들에 따른, 프로세싱 시스템에서 기판을 수송하는 방법의 흐름도를 도시한다.
[11] 이제, 본 개시내용의 다양한 실시예들에 대한 참조가 상세히 이루어질 것이며, 이러한 실시예들의 하나 이상의 예들은 도면들에 예시된다. 도면들의 다음의 설명 내에서, 동일한 참조 번호들은 동일한 컴포넌트들을 지칭한다. 개별적인 실시예들에 대한 차이들만이 설명된다. 각각의 예는 본 개시내용의 설명으로 제공되며, 본 개시내용의 제한으로서 여겨지지 않는다. 추가로, 일 실시예의 일부로서 예시되거나 또는 설명된 특징들이 다른 실시예들에 대해 또는 다른 실시예들과 함께 사용되어 또 다른 추가 실시예가 산출될 수 있다. 상세한 설명은 그러한 수정들 및 변형들을 포함하는 것으로 의도된다.
[12] 캐리어들은 진공 증착 시스템과 같은 프로세싱 시스템의 진공 챔버 내에서 기판들을 홀딩 및 수송하기 위해 이러한 프로세싱 시스템에서 사용될 수 있다. 예로서, 기판이 캐리어에 의해 지지되는 동안 하나 이상의 재료 층들이 기판 상에 증착될 수 있다.
[13] 기판 프로세싱을 위해 캐리어를 이용하여 기판을 지지하는 것은 예컨대 프로세싱 시스템을 통해 기판을 수송하기 위해 유리 파손이 감소되는 장점을 갖는다. 예컨대, 기판은 후방 측, 즉, 증착 소스를 향하지 않은 기판의 측에서 캐리어에 의해 홀딩될 수 있다. 기판의 전방 측, 즉, 증착 소스를 향하는 기판의 측은 예컨대 캐리어의 홀딩 어레인지먼트(arrangement)들에 의해 커버되지 않아서, 증착될 재료가, 다른 방식으로 도달하기 어려운 기판의 영역들에 도달할 수 있게 한다.
[14] 일부 애플리케이션들에서, 캐리어들은, 후방 측에서 기판을 홀딩하기 위한 정전 척들을 포함할 수 있다. 기판을 캐리어 상에 로딩할 때, 정전기력들이 충분히 설정될 때까지 기판은 정전 척 상으로 가압될 수 있다. 부가적으로, 캐리어로부터 기판을 언로딩(unloading)할 때, 정전기력들은 기판의 제거에 대항(counteract)한다.
[15] 그러므로, 기판의 로딩 및 언로딩을 용이하게 하는 캐리어가 유익하다.
[16] 본 개시내용의 양상에 따르면, 프로세싱 시스템에서 기판을 수송하기 위한 캐리어가 제공된다. 캐리어는 기판 지지 표면 및 척 조립체를 포함하며, 척 조립체는 진공 모드에서 그리고 정전 모드에서 기판 지지 표면에 기판을 홀딩하도록 구성된다.
[17] 본 개시내용의 양상에 따르면, 프로세싱 시스템에서 기판을 수송하기 위한 캐리어가 제공된다. 캐리어는 기판 지지 표면 및 척 조립체를 포함한다. 척 조립체는 기판 지지 표면에 인접한 전극 조립체, 및 가스 도관에 연결된, 기판 지지 표면의 복수의 개구들을 포함한다.
[18] 본원에서 사용되는 바와 같은 "~에 인접한"이라는 용어는 힘(들)을 제공하도록 구성되는 엘리먼트로서 이해될 수 있다. 예컨대, 전극 조립체는, 예컨대 정전기력들과 같은 힘(들)을 기판에 제공하도록 구성될 수 있다. 추가로, "~에 인접한"이라는 용어는 힘(들)을 제공하는 엘리먼트로서 이해될 수 있다. 예컨대, 전극 조립체는, 예컨대 정전기력들과 같은 힘들을 기판에 제공할 수 있다. 힘들은, 기판 지지 표면에 기판을 홀딩하기 위해 기판 지지 표면에 제공될 수 있다.
[19] 도 1은 본원에서 설명되는 실시예들에 따른 캐리어(100)의 개략적인 단면도를 도시한다. 실시예들에 따르면, 캐리어(100)는 프로세싱 시스템에서 기판을 수송하도록 구성된다. 캐리어(100)는 기판을 지지하기 위한 기판 지지 표면(142), 및 척 조립체(120)를 포함한다. 척 조립체(120)는, 진공 모드에서 그리고 정전 모드에서 기판 지지 표면에 기판을 홀딩하도록 구성된다. 척 조립체는, 기판에 정전기력들을 제공하기 위한 전극 조립체(125)를 포함할 수 있다. 예컨대, 기판을 홀딩하기 위해 기판에 작용하도록 정전기장이 전극 조립체(125)에 의해 제공될 수 있다. 기판은 정전기장에 의해 홀딩되는 동안 프로세싱 시스템을 통해 수송될 수 있다.
[20] 본원에서 설명되는 실시예들에 따르면, 캐리어(100)는 기판 지지 표면(142)을 포함한다. 예컨대, 프로세싱 시스템을 통해 운반될 기판은 캐리어의 기판 지지 표면(142)에 홀딩될 수 있다. 기판은 정전기력들에 의해 기판 지지 표면에 홀딩될 수 있다. 기판의 로딩을 위해, 기판은 진공 척킹에 의해 기판 지지 표면에 홀딩될 수 있다. 실시예들에 따르면, 캐리어는 기판 지지 표면(142)에 복수의 개구들(112)을 포함할 수 있다. 복수의 개구들은 가스 도관(110)에 연결될 수 있다. 가스 도관은 선택적으로, 가스 공급부에 연결될 수 있다. 가스 도관은 진공 생성 디바이스(150)에 연결될 수 있다. 가스 도관은 밸브(160)에 연결될 수 있다. 밸브는 가스 도관과 진공 생성 디바이스(150) 및/또는 가스 공급부 사이에 배열될 수 있다. 가스 도관은 복수의 채널들(116)을 포함할 수 있다. 복수의 채널들(116)의 채널들 각각은 복수의 개구들(112) 중 하나 내로 개방될 수 있다.
[21] 본원에서 설명되는 실시예들에 따르면, 척 조립체는, 정전 모드에서 기판 지지 표면에 기판을 홀딩하도록 구성될 수 있다. 본원에서 사용되는 바와 같은 "정전기 모드"는 기판 지지 표면에 기판을 홀딩하기 위해 정전기력들을 척 조립체에 제공하는 것으로 이해될 수 있다. 전극 조립체, 즉, 복수의 전극들은 정전기력들을 제공할 수 있다.
[22] 본원에서 설명되는 실시예들에 따르면, 캐리어는 적어도 하나의 비-전도성 영역을 포함할 수 있다. 적어도 하나의 비-전도성 영역은 유전체 재료로 제조될 수 있다. 특히, 유전체는 열분해성(pyrolytic) 보론 나이트라이드, 알루미늄 나이트라이드, 실리콘 나이트라이드, 알루미나 또는 등가 재료와 같은 높은 열 전도율 유전체 재료로 제조될 수 있지만, 폴리이미드와 같은 재료들로 제조될 수 있다. 전극 조립체(125)는 적어도 하나의 비-전도성 영역에 내장될 수 있거나, 또는 기판 지지 표면에 대향하는 비-전도성 영역의 측에 제공될 수 있다.
[23] 본원에서 설명되는 다른 실시예들과 조합될 수 있는 일부 실시예들에 따르면, 캐리어(100)는 복수의 전극들(122)에 하나 이상의 전압들을 인가하도록 구성된 하나 이상의 전압원들을 포함할 수 있다. 일부 구현들에서, 하나 이상의 전압원들은 복수의 전극들(122) 중 적어도 일부 전극들을 접지(ground)시키도록 구성된다. 예로서, 하나 이상의 전압원들은 제1 극성을 갖는 제1 전압, 제2 극성을 갖는 제2 전압, 및/또는 접지를 복수의 전극들(122)에 인가하도록 구성될 수 있다. 일부 실시예들에 따르면, 복수의 전극들 중 각각의 전극, 모든 각각의 제2 전극, 모든 각각의 제3 전극 또는 모든 각각의 제4 전극은 별개의 전압원에 연결될 수 있다. "극성"이라는 용어는 전기 극성, 즉, 음(-) 및 양(+)을 지칭한다. 예로서, 제1 극성은 음의 극성일 수 있고 제2 극성은 양의 극성일 수 있거나, 또는 제1 극성은 양의 극성일 수 있고 제2 극성은 음의 극성일 수 있다.
[24] 실시예들에 따르면, 제어기(130)는 하나 이상의 전압들 및/또는 접지를 전극 조립체(125)에 인가하기 위해 하나 이상의 전압원들을 제어하도록 구성될 수 있다. 일부 구현들에서, 제어기(130)는 하나 이상의 전압원들에 통합될 수 있거나, 또는 그 반대로도 가능하다. 추가 구현들에서, 제어기(130)는, 예컨대 케이블 연결 및/또는 무선 연결을 통해 하나 이상의 전압원들에 연결된 별개의 엔티티로서 제공될 수 있다. 제어기(130)는 척 조립체를 조절하도록 구성될 수 있는데, 즉, 제어기는 진공 모드 및/또는 정전 모드를 제공하도록 구성될 수 있다. 제어기(130)는 밸브(160)를 조절하도록 구성될 수 있다.
[25] 본원에서 설명되는 임의의 다른 실시예와 조합될 수 있는 실시예들에 따르면, 척 조립체는, 진공 모드에서 기판 지지 표면에 기판을 홀딩하도록 구성될 수 있다. 본원에서 사용되는 바와 같은 "진공 모드"는 기판 지지 표면에 기판을 홀딩하기 위해 진공을 척 조립체에 제공하는 것으로 이해될 수 있다. 예컨대, 기판 지지 표면은 복수의 개구들을 포함할 수 있으며, 이러한 복수의 개구들을 통해, 기판 지지 표면에 기판을 홀딩하기 위해 진공이 척 조립체에 제공될 수 있다.
[26] 실시예들에 따르면, 정전 모드는 진공 모드와 독립적으로 제공될 수 있다. 부가적으로 또는 대안적으로, 척 조립체는 정전 모드가 시작될 때 진공 모드에 있을 수 있다. 이에 따라서, 진공에 의해 홀딩되고 있는 기판에 정전기력들이 작용할 수 있다.
[27] 본원에서 설명되는 임의의 다른 실시예와 조합될 수 있는 실시예들에 따르면, 진공 모드와 정전 모드는 중첩될 수 있는데, 즉, 척 조립체는, 정전 모드가 시작될 수 있는 동안 진공 모드에서 기판 지지 표면에 기판을 홀딩할 수 있다. 일단 정전 모드가 셋업되면, 진공 모드는 정지되거나 또는 턴 오프될 수 있다. 이에 따라서, 진공 모드는 정전 모드를 보조할 수 있는데, 예컨대, 진공 모드는 정전 모드를 협력 작용(synergize)시킬 수 있다.
[28] 유리하게, 진공 모드에서 기판 지지 표면에 기판을 홀딩하는 것은 정전 모드가 셋업되는 시간을 브리지(bridge)할 수 있다. 예컨대, 정전 모드를 설정하는 것은 캐리어의 기판 지지 표면에 기판을 홀딩하기에 충분한 정전기력들을 생성하는 데 약간의 시간이 걸릴 수 있다. 따라서, 기판의 원치 않는 분리를 회피 그리고/또는 방지하기 위해, 진공 모드를 척 조립체에 제공하는 것이 유익하다.
[29] 본원에서 설명되는 실시예들에 따르면, 캐리어는 실질적으로 수직으로 배향될 수 있다. 이에 따라서, 기판은 실질적으로 수직 배향으로 프로세싱 시스템을 통해 수송될 수 있다.
[30] 본 개시내용 전체에 걸쳐 사용되는 바와 같이, "실질적으로 수직"은 특히, 기판 배향을 지칭할 때, 수직 방향 또는 배향으로부터 ±20° 이하, 예컨대, ±10° 이하의 편차를 허용하는 것으로 이해된다. 이러한 편차는, 예컨대, 수직 배향으로부터 약간의 편차를 갖는 기판 캐리어가 더 안정적인 기판 포지션을 야기할 수 있거나, 또는 아래로 향하는 기판 배향이 증착 동안 기판 상의 입자들을 훨씬 더 우수하게 감소시킬 수 있기 때문에 제공될 수 있다. 그러나, 예컨대 층 증착 프로세스 동안의 기판 배향은 실질적으로 수직인 것으로 간주되며, 이는 수평 기판 배향과 상이하다.
[31] 구체적으로, 본 개시내용 전체에 걸쳐 사용되는 바와 같이, "수직 방향" 또는 "수직 배향"과 같은 용어들은 "수평 방향" 또는 "수평 배향"과 구별되는 것으로 이해된다. 수직 방향은 중력에 실질적으로 평행하다.
[32] 본원에서 설명되는 실시예들에 따르면, 기판은 실질적으로 수직 배향으로 캐리어 상에 로딩될 수 있다. 척 조립체는, 실질적으로 수직 배향으로의 기판의 로딩 동안 진공 모드에 있을 수 있다. 척 조립체의 정전 모드는, 척 조립체가 진공 모드에 있을 경우 기판이 기판 지지 표면에 홀딩될 때 또는 기판의 로딩 동안 제공될 수 있다.
[33] 유리하게, 기판은 실질적으로 수직 배향으로 캐리어 상에 로딩될 수 있다. 척 조립체가 진공 모드에 있도록 구성될 때, 기판은 캐리어로부터 떨어지는 것이 방지된다. 이에 따라서, 시스템은 고장(failure)으로부터 방지되고, 기판에 대한 손상이 방지된다. 따라서, 캐리어 상으로의 기판의 로딩이 용이하게 되고 가속된다.
[34] 대안적으로, 기판은, 예컨대, 프로세싱 시스템 내로의 캐리어의 로딩 또는 프로세싱 시스템 밖으로의 캐리어의 언로딩 동안, 실질적으로 수평 배향으로 홀딩될 수 있다. 캐리어 및 기판은, 프로세싱 시스템에서 기판을 프로세싱하기 위해 실질적으로 수직 배향으로 이동될 수 있다. 예컨대, 기판이 로딩되어 있는 캐리어의 배향을 변화시키기 위해 스윙 모듈이 사용될 수 있다. 정전 척킹은 또한, 예컨대, 기판에 작용하는 중력들이 추가 힘에 의해 유익하게 지원될 수 있다면, 수평 배향으로 진공에 의해 보조될 수 있다.
[35] 도 2a는 본원의 실시예들에 따른 캐리어(200)의 개략적인 정면도를 도시한다. 본원에서 설명되는 실시예들에 따르면, 캐리어는 기판 지지 표면(142) 및 척 조립체(120)를 포함한다. 기판 지지 표면은 가스 도관에 연결된 복수의 개구들(212)을 포함할 수 있다. 가스 도관은 복수의 개구들(212)을 상호연결할 수 있다. 복수의 개구들은 기판 지지 표면에 패턴으로 배열될 수 있다. 예컨대, 기판 지지 표면은 본원에서 복수의 개구들(212)로 지칭되는 개구들을 포함하는 행들(213, 214)을 포함할 수 있다. 행들은 직사각형 패턴들을 형성할 수 있다. 부가적으로 또는 대안적으로, 다른 패턴들이 제공될 수 있다.
[36] 본원에서 설명되는 실시예들에 따르면, 가스 도관은 밸브에 연결될 수 있다. 밸브는 진공 생성 디바이스 및/또는 가스 공급부에 연결될 수 있다. 밸브는 진공 모드를 스위칭 온 또는 스위칭 오프하는 역할을 할 수 있다. 이에 따라서, 개방 밸브의 경우, 진공 발생 디바이스는 가스 도관과 유체 연통한다. 기판 지지 표면에서의 감소된 압력은 기판 지지 표면으로의 기판의 진공 척킹을 제공한다. 예컨대, 밸브는 진공을 스위칭 온 또는 스위칭 오프하기 위한 양방향 밸브일 수 있다.
[37] 본원에서 설명되는 다른 실시예들과 조합될 수 있는 또 다른 추가 실시예들에 따르면, 냉각 가스 또는 다른 가스가 가스 도관에 제공될 수 있다. 가스는 냉각을 위해 그리고/또는 기판 지지 표면으로부터 기판의 보조 릴리즈를 위해 제공될 수 있다. 이에 따라서, 밸브는 3방향 밸브일 수 있거나, 또는 일반적으로, 2개 이상의 포트들, 이를테면, 3개 이상의 포트들을 갖는 밸브일 수 있다. 3개 이상의 포트들을 갖는 것은 가스 도관과 진공 생성 디바이스 사이 뿐만 아니라 가스 도관과 하나 이상의 가스 소스들 사이의 유체 연통을 제공할 수 있게 한다.
[38] 밸브는 제어기에 의해 조절될 수 있다. 밸브는 제어기에 의해 세팅된 척 조립체의 모드에 따라, 즉, 척 조립체에 제공되고 있는 진공 모드 및/또는 정전 모드에 따라 조절될 수 있다. 본 개시내용의 일부 실시예들에 따르면, 진공 모드는, 예컨대 밸브를 작동시켜 진공 펌프가 가스 도관과 유체 연통하게 함으로써 제공될 수 있다.
[39] 가스 도관은 캐리어 내에 또는 캐리어에 배열될 수 있는데, 예컨대, 가스 도관은 캐리어, 즉, 캐리어의 비-전도성 영역들을 통해 적어도 부분적으로 제공될 수 있다. 가스 도관은 진공 생성 디바이스 및/또는 적어도 하나의 가스 공급부에 연결될 수 있다. 가스 도관은 복수의 채널들을 포함할 수 있다. 가스 도관은 복수의 채널들을 상호연결하기 위한 공통 도관을 포함할 수 있다. 복수의 채널들은, 기판 지지 표면에 있는 복수의 개구들에 가스를 제공하도록 그리고/또는 기판 지지 표면에 있는 복수의 개구들로부터 멀어지게 가스를 수송하도록 구성될 수 있다.
[40] 실시예들에 따르면, 가스 도관은 복수의 채널들을 포함할 수 있으며, 이러한 복수의 채널들은, 복수의 채널들을 통한 가스 유동, 특히, 양방향 가스 유동을 가능하게 하도록 복수의 개구들에 연결된다. 본원에서 사용되는 바와 같은 "양방향 가스 유동"은 가스 도관을 통해 기판 지지 표면으로부터 멀어지는 방향으로의 그리고 기판 지지 표면의 방향으로의 가스 유동으로 이해될 수 있다. 양방향 유동은 가스 도관을 통한 반대 방향들로의 적시의 시프트된 가스 유동을 포함할 수 있다.
[41] 본원에서 설명되는 실시예들에 따르면, 가스는 가스 도관을 통해 복수의 개구들의 방향으로 그리고/또는 가스 도관을 통해 복수의 개구들로부터 멀어지게 유동할 수 있다. 이에 따라서, 예컨대, 진공이 제공될 때, 가스는 복수의 개구들로부터 진공 생성 디바이스를 향해 유동할 수 있다. 따라서, 기판 지지 표면에서 기판에 흡인(suctioning)이 제공될 수 있다. 부가적으로 또는 대안적으로, 가스가 복수의 개구들에 제공될 수 있는데, 예컨대, 가스가 가스 공급부에 의해 제공될 수 있다. 가스 도관을 통해 복수의 개구들의 방향으로 가스를 버스팅(bursting) 또는 펄싱(pulsing)함으로써, 기판은 기판 지지 표면으로부터 멀어지게 밀어 내질 수 있다.
[42] 본원에서 설명되는 실시예들에 따르면, 가스 도관을 통해 기판 지지 표면에 진공이 제공될 수 있다. 기판 지지 표면에 기판을 홀딩하기 위해 진공력, 특히, 흡인력이 기판에 제공될 수 있다. 예컨대, 진공 생성 디바이스는 기판 지지 표면에서의 흡인력들을 통해 기판을 홀딩하기 위해 캐리어에서, 즉, 척킹 조립체에서 진공을 생성할 수 있다. 예컨대, 진공 생성 디바이스는 진공 펌프일 수 있다.
[43] 본원에서 설명되는 실시예들에 따르면, 기판 지지 표면, 즉, 복수의 개구들로부터 멀어지게 그리고/또는 기판 지지 표면, 즉, 복수의 개구들을 향하는 가스 유동이 조절될 수 있다. 가스 도관과 진공 생성 디바이스 및/또는 가스 공급부를 연결하는 밸브를 조절함으로써, 가스 유동의 조절이 제공될 수 있다. 기판 지지 표면으로부터 멀어지게 가스 유동을 제공할 때, 기판은 진공 척킹에 의해 기판 지지 표면에 홀딩될 수 있다. 이에 따라서, 척 조립체는 기판 지지 표면으로부터 멀어지게 가스 유동을 제공하기 위해 진공 모드에 있을 수 있다.
[44] 실시예들에 따르면, 밸브는 양방향 밸브일 수 있다. 양방향 밸브는 진공 생성 디바이스에 연결될 수 있다. 기판이 기판 지지 표면(142)에 홀딩될 수 있도록 진공이 적용될 수 있다. 양방향 밸브는, 밸브를 개방 또는 폐쇄함으로써 제어 또는 조절될 수 있다. 이에 따라서, 밸브는 척 조립체가 진공 모드에 있을 때 개방될 수 있다. 진공은, 척 조립체가 기판 지지 표면에 기판을 끌어 당기거나 또는 흡인하도록 기판에 적용될 수 있다.
[45] 부가적으로 또는 대안적으로, 가스 유동은 기판 지지 표면을 향해 제공될 수 있다. 예컨대, 냉각 가스가 기판 지지 표면에 있는 기판을 냉각시키기 위해 가스 도관을 통해, 즉, 가스 공급부로부터 가스 도관을 통해 그리고 복수의 개구들을 통해 제공될 수 있다. 부가적으로 또는 대안적으로, 가스 도관은 기판 지지 표면에 진공을 제공할 수 있다.
[46] 본원에서 그리고 도 2b와 관련하여 설명된 실시예들에 따르면, 밸브는 3방향 밸브일 수 있다. 3방향 밸브는 진공 생성 디바이스 및 가스 공급부에 연결될 수 있다. 이러한 구성은 캐리어가 냉각 어레인지먼트를 포함하는 경우 특히 유용하다. 당업자는, 캐리어가 냉각 어레인지먼트를 포함하지 않을 경우, 3방향 밸브가 또한 사용될 수 있다는 것을 이해할 수 있다. 예컨대, 캐리어의 기판 지지 표면(142)의 개구들은 기판을 냉각시키기 위해 냉각 가스를 기판에 제공할 수 있다. 과도한 열로 인한 기판에 대한 손상 또는 공간적 변화들을 방지하기 위해, 기판의 냉각이 유리하다. 냉각 가스는 예컨대 헬륨일 수 있다.
[47] 본원에서 설명되는 실시예들에 따르면, 캐리어는 기판을 냉각시키기 위한 냉각 어레인지먼트를 포함할 수 있다. 냉각 어레인지먼트는 가스 도관 및 복수의 개구들을 포함할 수 있다. 냉각 어레인지먼트는 복수의 채널들을 더 포함할 수 있으며, 이러한 채널들은 캐리어를 적어도 부분적으로 횡단(traversing)한다. 가스 도관은 냉각 가스를 기판 지지 표면에 제공하도록 구성될 수 있다.
[48] 냉각 어레인지먼트는 복수의 홈들(216)을 포함할 수 있다. 홈들(216)은 기판 지지 표면에서 복수의 개구들을 상호연결할 수 있다. 홈들(216)은 가스 도관에 의해, 즉, 복수의 개구들의 개구들 각각으로부터 기판 지지 표면에 있는 상호연결된 개구들을 향해 제공되는 냉각 가스를 확산시켜 냉각 가스가 제공되는 영역을 확대하도록 구성될 수 있다. 따라서, 기판의 냉각이 향상될 수 있다.
[49] 유리하게, 기판 지지 표면에 있는 기판은 더 효율적으로 냉각될 수 있다. 더 큰 기판 표면적이 냉각 가스와 직접 접촉할 수 있다. 일부 구현들에서, 진공 모드가 제공될 때, 기판 지지 표면으로 기판을 끌어 당기는 것이 향상될 수 있고, 기판 지지 표면에 걸친 균일한 인력이 달성될 수 있다.
[50] 본원에서 설명되는 임의의 다른 실시예와 조합될 수 있는 실시예들에 따르면, 가스 도관은 캐리어로부터 기판을 언로딩하도록 또는 적어도 캐리어로부터의 기판의 언로딩을 지원하도록 구성될 수 있다. 가스 도관은 캐리어 상에 로딩된 기판을 기판 지지 표면으로부터 멀어지게 밀어 내기 위해 가스 펄스 또는 가스 버스트를 기판에 제공할 수 있다.
[51] 본원에서 설명되는 실시예들에 따르면, 기판 지지 표면으로부터 멀어지게 기판을 밀어 내기 위한 압력은 0.6 바(bar) 내지 20 바의 범위일 수 있다. 유리하게, 그러한 범위의 압력을 선정하는 것은, 척 조립체 및 기판 계면에 구축된 가능한 모세관력들 및/또는 주변 대기압을 극복하는 것을 가능하게 한다.
[52] 유리하게, 기판 지지 표면으로부터 멀어지게 기판을 밀어 내기 위해 기판에 가스 펄스 또는 가스 버스트 쇼브(shove)를 제공하는 것은 정전기장에 대항한다. 기판을 언로딩하기 위해 정전 모드가 턴 오프될 때, 정전기력들의 중단은 느리고 불완전할 수 있다. 따라서, 기판의 언로딩은, 정전기장으로부터 멀어지게 기판을 밀어 내는 경우 용이하게 된다. 부가적으로, 캐리어로부터의 기판의 언로딩이 가속될 수 있고, 언로딩될 기판에 대한 손상이 회피되거나 또는 방지될 수 있다.
[53] 도 3은 예시적으로, 본원에서 설명되는 실시예들에 따른, 기판을 프로세싱하기 위한 프로세싱 시스템(300)의 개략도를 도시한다. 특히, 프로세싱 시스템은 재료 증착 시스템일 수 있다. 프로세싱 시스템은 로딩 스테이션(372), 진공 프로세싱 챔버(390), 및 로딩 스테이션과 진공 프로세싱 챔버 사이의 로드 락 챔버(380)를 포함한다. 로딩 스테이션은 본원에서 설명되는 실시예들에 따른 캐리어 상의 기판의 수직 로딩을 위해 구성된다. 로딩 스테이션(372)은 대기 챔버(370), 즉, 대기압이 제공되는 챔버일 수 있다. 프로세싱 시스템은, 진공 모드에서 기판 지지 표면 상에 기판을 홀딩하기 위한 진공 생성 디바이스를 포함한다. 프로세싱 시스템은 하나 이상의 이송 챔버들(382)을 더 포함할 수 있다.
[54] 기판의 프로세싱은, 기판에 재료를 전달하는 것, 기판을 에칭하는 것, 기판의 전처리, 예컨대 어닐링 동안 기판을 가열하는 것, 또는 다른 기판 프로세싱으로 이해될 수 있다. 예컨대, 증착 재료는 예컨대 CVD 프로세스 또는 PVD 프로세스, 이를테면, 스퍼터링 또는 증발에 의해 기판 상에 증착될 수 있다. 기판(10)은 증착 재료 수용 측을 포함할 수 있다. 기판의 증착 재료 수용 측은 증착 소스를 향하는 기판의 측으로서 간주될 수 있다. 추가로, 기판의 프로세싱은 또한, 프로세싱 시스템의 하나의 챔버로부터 다른 챔버로의 기판의 수송을 포함할 수 있다.
[55] 실시예들에 따르면, 프로세싱 시스템(300)은 CVD 또는 PVD 프로세스들, 이를테면, 스퍼터 증착을 위해 구성될 수 있다. 다른 예에서, 시스템은 예컨대 OLED 디바이스들의 제조를 위한 유기 재료의 증발을 위해 구성될 수 있다. 예컨대, 프로세싱 시스템은 예컨대 디스플레이 제조를 위한 대면적 기판들을 위한 프로세싱 시스템일 수 있다. 구체적으로, 본원에서 설명되는 실시예들에 따른 구조들 및 방법들이 제공되는 프로세싱 시스템들은, 예컨대, 1 m² 이상의 면적(area)을 갖는 대면적 기판들을 프로세싱하기 위한 것이다. 예컨대, 대면적 기판은 약 1.4 m²(1.1 m × 1.3 m)의 표면적에 대응하는 GEN 5, 약 4.29 m²(1.95 m × 2.2 m)의 표면적에 대응하는 GEN 7.5, 약 5.7 m²(2.2 m × 2.5 m)의 표면적에 대응하는 GEN 8.5, 또는 심지어, 약 8.7 m²(2.85 m × 3.05 m)의 표면적에 대응하는 GEN 10일 수 있다. 훨씬 더 큰 세대들, 이를테면, GEN 11 및 GEN 12 그리고 대응하는 표면적들이 유사하게 구현될 수 있다.
[56] 본원에서 설명되는 실시예들에 따르면, 프로세싱 시스템, 즉, 진공 프로세싱 챔버는 하나 이상의 재료 증착 소스들(392)을 포함할 수 있다. 하나 이상의 재료 증착 소스들은 기판 상의 하나 이상의 재료들의 스퍼터 증착 또는 증발을 위한 소스들일 수 있다.
[57] 실시예들에 따르면, 프로세싱 시스템은 진공 조건들 하에서 기판을 프로세싱할 수 있다. 본원에서 사용되는 바와 같은 진공 조건들은 10-1 mbar 미만 또는 10-3 mbar 미만의 범위, 이를테면, 10-7 mbar 내지 10-2 mbar의 압력 조건들을 포함한다. 진공 조건들은 진공 펌프들 또는 다른 진공 생성 기법들의 사용을 통해 적용될 수 있다. 예컨대, 로드 락 챔버 내의 진공 조건들은, 예컨대 10-1 mbar 이하 범위의 대기압 미만(subatmospheric) 압력 조건들과 대기압 조건들 사이에서 스위칭될 수 있다. 기판을 고진공 챔버 내로 이송하기 위해, 기판은 대기압에서 제공된 로드 락 챔버 내로 삽입될 수 있고, 로드 락 챔버는 밀봉될 수 있으며 후속하여 10-1 mbar 미만 범위의 대기압 미만 압력으로 세팅될 수 있다. 후속하여, 로드 락 챔버와 고진공 챔버 사이의 개구가 개방될 수 있고, 기판은 프로세싱 챔버 내로 수송되도록 고진공 챔버 내로 삽입될 수 있다.
[58] 실시예들에 따르면, 기판 프로세싱 시스템은 수송 시스템(385)을 포함할 수 있다. 수송 시스템은 하나 이상의 캐리어들을 수송하도록 구성될 수 있다. 하나 이상의 캐리어들은 하나 이상의 기판들(10)을 수송하도록 구성될 수 있다. 특히, 수송 시스템(385)은 프로세싱 시스템을 통해 연장되는 수송 경로들을 포함할 수 있다. 하나 이상의 캐리어들은, 하나 이상의 기판들(10) 중 하나를 로딩했거나 또는 로딩하지 않은 상태로, 프로세싱 시스템을 통해 수송될 수 있다. 수송 시스템은 자기 부상 수송 시스템 및/또는 기계적 수송 시스템을 포함할 수 있다.
[59] 본원에서 설명되는 임의의 다른 실시예와 조합될 수 있는 실시예들에 따르면, 프로세싱 시스템은 도 1, 도 2a 및 도 2b와 관련하여 설명된 바와 같은 척 조립체를 포함하는 캐리어를 포함할 수 있다. 척 조립체는 진공 모드에서 기판을 홀딩할 수 있다. 더 구체적으로, 기판을 프로세싱하기 위해 프로세싱 시스템에 진공을 제공하기 전에, 정전 모드가 척 조립체에 제공될 수 있으며, 진공 모드는, 기판을 프로세싱하기 위해 프로세싱 시스템에 제공되는 진공과 기판을 홀딩하기 위해 캐리어에서 생성되는 진공 사이의 악영향들을 회피하기 위해 턴 오프될 수 있다.
[60] 도 4는 본원에서 설명되는 실시예들에 따른, 프로세싱 시스템에서 기판을 수송하는 방법(400)의 흐름도를 도시한다. 방법(400)은, 박스(410)에서, 기판을 끌어 당기기 위해 척 조립체에 진공을 제공하는 단계를 포함한다. 척 조립체는 진공 모드에 있을 수 있다.
[61] 방법(400)은, 박스(420)에서, 캐리어의 기판 지지 표면 상에 기판을 로딩하는 단계를 포함한다. 기판은 실질적으로 수평 배향으로 또는 실질적으로 수직 배향으로 캐리어 상에 로딩될 수 있다. 특히, 기판은 수직으로 배향된 캐리어에 수직 배향으로 로딩될 수 있다. 기판은, 기판 지지 표면에서의 진공에 의해 끌어 당겨질 수 있다.
[62] 방법(400)은, 박스(430)에서, 척 조립체를 이용하여 기판에 정전기력들을 제공하는 단계를 포함한다. 기판을 정전기적으로 끌어 당기기 위해, 정전 모드가 척 조립체에 제공될 수 있다. 척 조립체의 진공 모드는 스위칭 오프될 수 있다. 척 조립체는, 기판에 진공을 제공하기 위한, 또는 선택적으로, 기판에 냉각 가스를 제공하기 위한 가스 도관을 포함할 수 있다. 예컨대, 진공을 스위칭 오프할 때, 기판을 냉각시키기 위한 냉각 가스가 캐리어의 기판 지지 표면에 제공될 수 있다.
[63] 본원에서 설명되는 실시예들에 따르면, 방법은, 프로세싱 시스템을 통해 캐리어 및 기판을 수송하는 단계를 더 포함할 수 있다. 캐리어는, 프로세싱 챔버에서 기판을 프로세싱하도록 그리고 프로세싱 시스템 밖으로 기판을 운반할 수 있다. 방법은, 캐리어로부터 기판을 언로딩하는 단계를 더 포함할 수 있다. 기판의 언로딩은, 기판의 후방 측에 가스 펄스 또는 가스 버스트를 제공함으로써 캐리어로부터 멀어지게 기판을 밀어 내는 것을 포함할 수 있다. 기판의 후방 측은 기판 지지 표면을 향하는 기판의 측일 수 있다. 예컨대, 기판 지지 표면으로부터 기판을 분리시키기 위해, 가스 펄스 또는 가스 버스트가 복수의 개구들을 통해 제공될 수 있다. 유리하게, 캐리어로부터의 기판의 릴리즈 또는 분리가 용이하게 될 수 있다.
[64] 전술한 내용이 실시예들에 관한 것이지만, 다른 그리고 추가 실시예들이 기본적인 범위를 벗어나지 않으면서 안출될 수 있으며, 그 범위는 다음의 청구항들에 의해 결정된다.
[65] 특히, 이러한 서면 설명은, 최상의 모드를 포함하는 본 개시내용을 개시하기 위해, 그리고 또한 임의의 디바이스들 또는 시스템들을 제조 및 사용하고 임의의 통합된 방법들을 수행하는 것을 포함하여, 임의의 당업자가 설명된 발명의 청구대상을 실시할 수 있게 하기 위해 예들을 사용한다. 다양한 특정 실시예들이 전술한 내용에서 개시되었지만, 위에서 설명된 실시예들의 상호 비-배타적인 특징들은 서로 조합될 수 있다. 특허가능한 범위는 청구항들에 의해 정의되며, 다른 예들은, 청구항들이 청구항들의 문자 그대로의 언어와 다르지 않은 구조적 엘리먼트들을 갖는 경우, 또는 청구항들이 청구항들의 문자 그대로의 언어와의 사소한 차이들을 갖는 등가의 구조적 엘리먼트들을 포함하는 경우, 청구항들의 범위 내에 있는 것으로 의도된다.

Claims (15)

  1. 프로세싱 시스템에서 기판을 수송하기 위한 캐리어로서,
    기판 지지 표면; 및
    척 조립체
    를 포함하며,
    상기 척 조립체는 진공 모드에서 그리고 정전 모드에서 상기 기판 지지 표면에 상기 기판을 홀딩하도록 구성된,
    프로세싱 시스템에서 기판을 수송하기 위한 캐리어.
  2. 프로세싱 시스템에서 기판을 수송하기 위한 캐리어로서,
    기판 지지 표면; 및
    척 조립체
    를 포함하며,
    상기 척 조립체는,
    상기 기판 지지 표면에 인접한 전극 조립체; 및
    가스 도관에 연결된, 상기 기판 지지 표면의 복수의 개구들
    을 포함하는,
    프로세싱 시스템에서 기판을 수송하기 위한 캐리어.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 가스 도관은 복수의 채널들을 포함하며, 상기 복수의 채널들은 상기 복수의 채널들을 통한 가스 유동, 특히, 양방향 가스 유동을 가능하게 하도록 상기 복수의 개구들에 연결된,
    프로세싱 시스템에서 기판을 수송하기 위한 캐리어.
  4. 제2 항 또는 제3 항에 있어서,
    상기 가스 도관은 상기 기판 지지 표면에 진공을 제공하도록 구성되는,
    프로세싱 시스템에서 기판을 수송하기 위한 캐리어.
  5. 제2 항 내지 제4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 가스 도관은 상기 기판 지지 표면으로부터 멀어지게 상기 기판을 밀어 내기 위해 상기 기판에 가스 펄스를 제공하도록 구성되는,
    프로세싱 시스템에서 기판을 수송하기 위한 캐리어.
  6. 제2 항 내지 제5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복수의 개구들은 상기 기판 지지 표면에 패턴으로 배열되는,
    프로세싱 시스템에서 기판을 수송하기 위한 캐리어.
  7. 제1 항 내지 제6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 캐리어는 상기 기판을 냉각하기 위한 냉각 어레인지먼트(arrangement)를 포함하는,
    프로세싱 시스템에서 기판을 수송하기 위한 캐리어.
  8. 제1 항 내지 제7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기판을 냉각하기 위한 냉각 어레인지먼트는, 상기 기판 지지 표면에서 상기 복수의 개구들을 상호연결하기 위한 홈들을 포함하는,
    프로세싱 시스템에서 기판을 수송하기 위한 캐리어.
  9. 제2 항 내지 제8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 가스 도관은 상기 기판 지지 표면에 냉각 가스를 제공하도록 구성되는,
    프로세싱 시스템에서 기판을 수송하기 위한 캐리어.
  10. 제1 항 내지 제9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 캐리어는 적어도 하나의 비-전도성 영역을 포함하는,
    프로세싱 시스템에서 기판을 수송하기 위한 캐리어.
  11. 진공 챔버에서 기판을 프로세싱하기 위한 프로세싱 시스템으로서,
    로딩(loading) 스테이션;
    진공 프로세싱 챔버; 및
    상기 로딩 스테이션과 상기 진공 프로세싱 챔버 사이의 로드 락 챔버
    를 포함하며,
    상기 로딩 스테이션은, 제1 항 내지 제10 항 중 어느 한 항에 따른 캐리어 상의 상기 기판의 수직 로딩을 위해 구성되며,
    상기 프로세싱 시스템은, 진공 모드에서 상기 기판 지지 표면 상에 상기 기판을 홀딩하기 위한 진공 생성 디바이스를 더 포함하는,
    진공 챔버에서 기판을 프로세싱하기 위한 프로세싱 시스템.
  12. 제11 항에 있어서,
    상기 프로세싱 시스템은 상기 기판 상에 재료를 증착하기 위한 증착 소스를 더 포함하는,
    진공 챔버에서 기판을 프로세싱하기 위한 프로세싱 시스템.
  13. 프로세싱 시스템에서 기판을 수송하기 위한 방법으로서,
    기판을 끌어 당기기 위해 캐리어의 기판 지지 표면에 진공을 제공하는 단계;
    상기 캐리어의 상기 기판 지지 표면 상에 상기 기판을 로딩하는 단계; 및
    척 조립체를 이용하여 상기 기판에 정전기력들을 제공하는 단계
    를 포함하는,
    프로세싱 시스템에서 기판을 수송하기 위한 방법.
  14. 제13 항에 있어서,
    상기 기판의 로딩은 상기 기판의 수직 로딩을 더 포함하는,
    프로세싱 시스템에서 기판을 수송하기 위한 방법.
  15. 제13 항 또는 제14 항에 있어서,
    상기 캐리어로부터 상기 기판을 언로딩(unloading)하는 단계; 및
    상기 기판의 후방 측에 가스 펄스를 적용함으로써 상기 캐리어로부터 멀어지게 상기 기판을 밀어 내는 단계
    를 더 포함하는,
    프로세싱 시스템에서 기판을 수송하기 위한 방법.
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