KR20230038865A - 쉐도우 프레임 및 이를 포함하는 증착장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 쉐도우 프레임은 서로 마주하도록 배치되는 한 쌍의 제1 프레임 바디, 서로 마주하도록 배치되는 한 쌍의 제2 프레임 바디, 상기 제1 프레임 바디 및 상기 제2 프레임 바디를 상호 연결하도록 상기 제1 프레임 바디의 단부에 삽입되는 제1 단부 및 상기 제2 프레임 바디의 단부에 삽입되는 제2 단부를 포함하고, 금속 재질을 가지는 연결 핀 및 상기 제1 프레임 바디 및 상기 제2 프레임 바디 각각과 일체로 형성되는 블레이드를 포함하고, 상기 제1 프레임 바디 및 상기 제2 프레임 바디는 상기 연결 핀에 의해 결합되어 개구부를 포함하는 폐쇄된 프레임을 형성하며, 상기 블레이드는 상기 개구부에 인접한 상기 제1 프레임 바디 및 상기 제2 프레임 바디 각각의 측부로부터 상기 개구부 방향으로 하향 경사지도록 연장된다.
Description
본 발명은 쉐도우 프레임 및 이를 포함하는 증착장치에 관한 것이다. 보다 구체적으로는, 기상 증착 시 기판의 외곽을 덮는 쉐도우 프레임 및 이를 포함하는 증착장치에 관한 것이다.
일반적으로, 액정표시장치 등의 제품을 제조함에 있어서는 유리 기판 등의 피처리 기판 상에 여러 종류의 박막을 증착하는 공정과 증착된 박막을 패터닝하는 공정 등의 다양한 제조 공정을 거쳐야 한다.
특히, 기판 상에 박막을 형성하는 공정은 플라즈마를 이용한 화학기상증착(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition: PECVD) 방법을 통해 주로 이루어지고 있다.
이와 같은 증착장치는 일반적으로 반응 공간을 제공하는 챔버, 챔버 내부에 형성되어 기판을 지지하기 위한 기판 지지대, 기판 지지대의 상부에 설치되어 기판의 가장자리에 박막이 증착되는 것을 방지하는 쉐도우 프레임을 포함한다.
쉐도우 프레임은 기판의 양 외곽부 상에 위치하여, 기판의 외곽부 일정 부분을 덮음으로써, 플라즈마가 방전되는 것을 방지하여 증착 두께의 균일성을 유지시키는 일종의 마스크 역할을 한다.
한편, 한국등록특허 제10-1628813호는 일체로 형성된 메인프레임과 상기 메인프레임의 둘레를 따라 결합되는 서브프레임을 포함하는 쉐도우 프레임을 개시하고 있으나, 이와 같이 메인프레임이 일체로 형성되는 경우 증착공정에서 상하 이동과 진동으로 인한 뒤틀림에 의하여 메인프레임이 직교하는 부분에서 균열 및 파손이 발생할 수 있다.
또한, 기판의 외곽부에 직접 접촉하는 프레임 또는 블레이드 부분을 별도로 제작하여 이를 메인프레임과 체결하여 쉐도우 프레임을 제작하는 경우, 증착공정 시 체결 부위에서 열수축 및 열팽창에 의한 갭이 발생하여 플라즈마 및 증착 원료의 밀도가 달라지게 하여, 기판 상에 증착되는 박막의 균일성이 저하하게 된다.
본 발명의 실시예들에 따른 일 과제는 내구성 및 기계적 안정성이 향상된 쉐도우 프레임을 제공하는 것이다.
본 발명의 실시예들에 따른 다른 일 과제는 내구성 및 기계적 안정성이 향상된 쉐도우 프레임을 포함하는 증착장치를 제공하는 것이다.
예시적인 실시예들에 따른 쉐도우 프레임은 서로 마주하도록 배치되는 한 쌍의 제1 프레임 바디, 서로 마주하도록 배치되는 한 쌍의 제2 프레임 바디, 상기 제1 프레임 바디 및 상기 제2 프레임 바디를 상호 연결하도록 상기 제1 프레임 바디의 단부에 삽입되는 제1 단부 및 상기 제2 프레임 바디의 단부에 삽입되는 제2 단부를 포함하고, 금속 재질을 가지는 연결 핀 및 상기 제1 프레임 바디 및 상기 제2 프레임 바디 각각과 일체로 형성되는 블레이드;를 포함하고, 상기 제1 프레임 바디 및 상기 제2 프레임 바디는 상기 연결 핀에 의해 결합되어 개구부를 포함하는 폐쇄된 프레임을 형성하며, 상기 블레이드는 상기 개구부에 인접한 상기 제1 프레임 바디 및 상기 제2 프레임 바디 각각의 측부로부터 상기 개구부 방향으로 하향 경사지도록 연장된다.
일부 실시예들에 있어서, 상기 제1 프레임 바디 및 상기 제2 프레임 바디의 연결 부분을 덮도록 마련되는 커버부를 더 포함할 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 상기 쉐도우 프레임의 플라즈마 노출부분은 세라믹 재질을 포함할 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 상기 제1 프레임 바디 및 상기 제2 프레임 바디 각각의 상기 측부는, 상기 블레이드 하부에 형성된 단턱부를 포함할 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 상기 쉐도우 프레임은 상기 제1 프레임 바디에 삽입된 상기 연결 핀을 고정하도록 마련되는 제1 고정 핀; 및 상기 제2 프레임 바디에 삽입된 상기 연결 핀을 고정하도록 마련되는 제2 고정 핀을 더 포함할 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 상기 연결 핀의 재질은 알루미늄 및 알루미늄 합금 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 상기 제1 프레임 바디, 상기 제2 프레임 바디 및 상기 커버부는 세라믹 재질을 포함할 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 상기 세라믹 재질은 산화물계 세라믹 및 질화물계 세라믹 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 상기 세라믹 재질은 Al2O3, Y2O3, ZrO2, SiO2 및 AlN 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 상기 커버부를 서로 인접한 상기 제1 프레임 바디 및 상기 제2 프레임 바디 중 적어도 하나에 결합시키도록 마련되는 체결부재를 더 포함할 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 상기 체결부재는, 바디 및 상기 바디에 연결되어 플라즈마에 노출되는 헤드를 포함하고, 상기 헤드는 세라믹 재질을 포함할 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 상기 연결 핀의 상기 금속 재질은 ASTM B557의 측정방법에 따라 측정된 항복강도가 30 내지 600 MPa일 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 상기 세라믹 재질은 ASTM C1424의 측정방법에 따라 측정 시 압축 강도가 2,000 내지 4,000 MPa일 수 있다.
예시적인 실시예들에 따른 증착 장치는 챔버, 상기 챔버 내부에 위치하며, 기판을 지지하도록 마련되는 기판 지지대, 상기 기판을 고정시키도록 상기 기판 지지대 상부에 배치되는 청구항 제1항의 쉐도우 프레임 및 상기 기판 지지대를 승강 또는 하강시키도록 마련되는 샤프트를 포함한다.
예시적인 실시예들에 따르면, 본 발명에 따른 쉐도우 프레임은, 서로 마주하도록 배치되는 한 쌍의 제1 프레임 바디 및 서로 마주하도록 배치되는 한 쌍의 제2 프레임 바디로 개구부를 포함하는 패쇄된 프레임으로 구현되고, 금속 재질의 연결 핀으로 제1 프레임 바디와 제2 프레임 바디를 상호 연결함으로써, 증착공정에서 상하 이동과 진동으로 인한 뒤틀림에 의하여 쉐도우 프레임의 절곡 부분에 작용하는 응력을 최소화하여 쉐도우 프레임의 균열 및 파손을 억제할 수 있다.
또한, 제1 프레임 바디와 제2 프레임 바디의 상기 개구부에 인접한 측부들이 각각 상기 개구부 방향으로 하향 경사진 블레이드를 포함하도록 하여, 진동과 뒤틀림에 의한 응력 발생이 적은 부분인 블레이드 부분을 프레임 바디와 일체로 형성하고, 제1 프레임 바디와 제2 프레임 바디의 연결 부분을 커버부로 덮음으로써, 연결 부분의 갭에 의하여 발생할 수 있는 증착 불량을 최소화할 수 있다.
도 1은 예시적인 실시예에 따른 쉐도우 프레임의 개략도이다.
도 2는 도 1의 P 부분의 체결 구조를 나타낸 분해도이다.
도 3은 도 1의 쉐도우 프레임을 A-A'라인을 따라 절단한 단면도이다.
도 4는 도 1의 쉐도우 프레임을 B-B'라인을 따라 절단한 단면도이다.
도 5는 예시적인 실시예에 따른 증착장치의 개략도이다.
도 2는 도 1의 P 부분의 체결 구조를 나타낸 분해도이다.
도 3은 도 1의 쉐도우 프레임을 A-A'라인을 따라 절단한 단면도이다.
도 4는 도 1의 쉐도우 프레임을 B-B'라인을 따라 절단한 단면도이다.
도 5는 예시적인 실시예에 따른 증착장치의 개략도이다.
본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명과 관련된 공지기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 그리고, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
본 발명의 기술적 사상은 청구범위에 의해 결정되며, 이하의 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 효율적으로 설명하기 위한 일 수단일 뿐이다.
본 명세서에서, "플라즈마 노출부분"은 플라즈마 기상 증착 시, 플라즈마에 직접 닿을 수 있는 부분 또는 플라즈마 방전에 의하여 박막의 증착이 이루어질 수 있는 부분을 의미한다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시형태를 설명하기로 한다. 그러나 이는 예시에 불과하며 본 발명은 이에 제한되지 않는다.
본 발명의 예시적인 실시예들에 따르면, 서로 마주하도록 배치되는 한 쌍의 제1 프레임 바디, 서로 마주하도록 배치되는 한 쌍의 제2 프레임 바디, 상기 제1 프레임 바디 및 상기 제2 프레임 바디를 상호 연결하도록 상기 제1 프레임 바디의 단부에 삽입되는 제1 단부 및 상기 제2 프레임 바디의 단부에 삽입되는 제2 단부를 포함하고, 금속 재질을 가지는 연결 핀 및 상기 제1 프레임 바디 및 상기 제2 프레임 바디 각각과 일체로 형성되는 블레이드를 포함하고, 상기 제1 프레임 바디 및 상기 제2 프레임 바디는 상기 연결 핀에 의해 결합되어 개구부를 포함하는 폐쇄된 프레임을 형성하며, 상기 블레이드는 상기 개구부에 인접한 상기 제1 프레임 바디 및 상기 제2 프레임 바디 각각의 측부로부터 상기 개구부 방향으로 하향 경사지도록 연장되는 쉐도우 프레임이 제공된다.
도 1은 예시적인 실시예에 따른 쉐도우 프레임의 개략도이다. 도 2는 도 1의 P 부분의 체결 구조를 나타낸 분해도이다. 도 3은 도 1의 쉐도우 프레임을 A-A'라인을 따라 절단한 단면도이다. 도 4는 도 1의 쉐도우 프레임을 B-B'라인을 따라 절단한 단면도이다.
도 1 내지 도 2를 참조하면, 예시적인 실시예에 따른 쉐도우 프레임(100)은 서로 마주하도록 배치되는 한 쌍의 제1 프레임 바디(110), 서로 마주하도록 배치되는 한 쌍의 제2 프레임 바디(120), 연결 핀(130), 및 블레이드를 포함할 수 있다.
상기 한 쌍의 제1 프레임 바디(110)와 한 쌍의 제2 프레임 바디(120)는 각 말단부가 연결하는 금속 재질의 연결 핀(130)으로 상호 연결되어 중앙부가 개구된 틀 형상의 폐쇄된 프레임을 형성할 수 있다.
상기 폐쇄된 프레임은 분리된 제1 프레임 바디(110) 및 제2 프레임 바디(120)가 결합되어 형성되는 것이기 때문에, 일체로 형성된 프레임과 달리 상하 이동과 진동으로 인한 뒤틀림에 의해 발생할 수 있는 응력을 연결 부분에서 상쇄시킴으로써, 프레임의 균열 및 파손을 억제할 수 있다.
상기 제1 프레임 바디(110)와 제2 프레임 바디(120)는 금속 재질의 연결 핀(130)에 의하여 결합될 수 있다. 상기 연결 핀(130)은 막대, 파이프, 또는 나사 형태일 수 있다. 상기 연결 핀(130)은 상기 제1 프레임 바디(110) 및 상기 제2 프레임 바디(120)를 상호 연결하도록 상기 제1 프레임 바디의 단부에 삽입되는 제1 단부 및 상기 제2 프레임 바디의 단부에 삽입되는 제2 단부를 포함할 수 있으며, 제1 프레임 바디(110) 또는 제2 프레임 바디(120)의 내부로 연장 방향과 나란하게 삽입될 수 있다. 또한, 연결 부분에서 복수의 상기 연결 핀(130)들이 상기 제1 프레임 바디(110) 및 상기 제2 프레임 바디(120)의 단부들에 삽입될 수 있다.
상기 연결 핀(130)은 금속 재질로 형성됨으로써, 열팽창과 열수축에 의한 변형이 보다 자유로워, 증착 공정 시 발생하는 응력을 완화시켜 쉐도우 프레임의 내구성을 향상시킬 수 있다.
연결 핀(130)의 상기 금속 재질은 ASTM B557의 측정방법에 따라 측정된 항복강도가 30 내지 600 MPa일 수 있으며, 바람직하게는 30 내지 550 MPa일 수 있으며, 바람직하게는 30 내지 510 MPa일 수 있으며, 바람직하게는 30 내지 300 MPa일 수 있으며, 바람직하게는 50 내지 250 MPa, 보다 바람직하게는 70 내지 200 MPa일 수 있다. 항복강도가 상기 범위를 만족하지 않는 경우, 연결 핀(130)의 내구성이 약해져 파손이 발생하거나, 연결 핀(130)에 가해지는 응력이 프레임에 전달되어, 연결 핀(130)이 삽입된 제1 프레임 바디(110) 또는 제2 프레임 바디(120)에 균열 및 파손이 발생할 수 있다. 연결 핀(130)은 굴곡강도와 인장강도 및 내구성을 고려하였을 때, 알루미늄(Al) 및 알루미늄 합금 중 적어도 하나를 포함하는 재질인 것이 바람직하다.
도 3 및 도 4를 참조하면. 블레이드(140)는 상기 제1 프레임 바디(110) 및 제2 프레임 바디(120) 각각과 일체로 형성된다. 상기 블레이드(140)는 기판 쪽으로 원료 물질의 흐름을 유도하여, 기판 표면에 증착되는 박막의 두께를 보다 균일하게 하는 역할을 한다.
이를 위하여, 상기 블레이드(140)는 상기 개구부에 인접한 상기 제1 프레임 바디(110) 및 상기 제2 프레임 바디(120) 각각의 측부로부터 상기 개구부 방향으로 하향 경사지도록 연장된다.
상기 경사 각도는 제1 프레임 바디(110) 및 상기 제2 프레임 바디(120)의 상부표면에 대하여 하향으로 1 내지 20도, 바람직하게는 4 내지 15도, 보다 바람직하게는 5 내지 10도, 보다 더 바람직하게는 6 내지 8도일 수 있다. 경사 각도가 상기 범위일 때, 블레이드(140)가 플라즈마를 효과적으로 가이드하여 기판(S) 상의 증착 균일성을 향상시킬 수 있다. 또한, 블레이드(140)의 에지 부분에 위치하는 기판(S) 상에서 발생할 수 있는 후면 및 에지 증착을 방지하고, 증착 불균일성을 감소시킬 수 있다.
블레이드를 별도로 제작하여 프레임에 결합하지 않고, 상기와 같이, 제1 프레임 바디(110) 및 제2 프레임 바디(120)에 일체형으로 블레이드(140)를 형성함으로써, 블레이드와 프레임 바디의 결합 부분에 존재하는 갭을 없앨 수 있고, 이에 따라 갭에 의하여 발생할 수 있는 증착 불량을 최소화할 수 있다.
예시적인 실시예에 따른 쉐도우 프레임(100)은 상기 제1 프레임 바디(110) 및 상기 제2 프레임 바디(120)의 연결 부분을 덮도록 마련되는 커버부(150)를 더 포함할 수 있다.
상기 커버부(150)는 제1 프레임 바디(110) 및 제2 프레임 바디(120)의 연결부분을 덮는 부재로, 연결부분에 형성된 갭이 노출되는 것을 방지함으로써, 갭에 의하여 발생할 수 있는 증착 불량을 최소화할 수 있다. 커버부(150)는 상기 연결부분을 중심으로 제1 프레임 바디(110)과 제2 프레임 바디(120)의 일정 면적을 덮도록 형성될 수 있으며, 제1 프레임 바디(110)과 제2 프레임 바디(120)의 표면에 밀착되도록 형성될 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 상기 커버부(150)는 제1 프레임 바디(110) 및 제2 프레임 바디(120) 중 어느 하나 이상과 결합될 수도 있다. 커버부(150)는 연결 부분의 갭을 가리기 위한 것이기 때문에, 증착공정에서 상하 이동과 진동으로 인한 뒤틀림에 의한 응력의 발생을 최소화하기 위하여 제1 프레임 바디(110) 또는 제2 프레임 바디(120) 중 어느 하나와 결합되는 것이 바람직하다.
예시적인 실시예에 따른 커버부(150)는 커버부 바디(151) 및 상기 커버부 바디(151)로부터 연장되는 커버부 암(151)을 포함할 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 커버부 바디(151)는 제1 프레임 바디(110)와 제2 프레임 바디(120)의 연결부분을 덮도록 마련될 수 있고, 커버부 암(152)은 제1 프레임 바디(110)의 측부로부터 연장되는 블레이드(140)와 제2 프레임 바디(120)의 측부로부터 연장되는 블레이드(140)의 연결부분을 덮도록 마련될 수 있다. 커버부 암(152)은 커버부 바디(151)에서 돌출 연장되는 형태로 마련될 수 있으며, 개방부 방향으로 하향 경사지도록 형성될 수도 있다. 상기 커버부 바디(151)와 커버부 암(152)은 그 형태가 특별히 한정된것은 아니나, 상기 연결부분에 형성된 갭이 노출되는 것을 방지하기 위하여 연결부분에 밀착되어 완전히 덮을 수 있는 형태로 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 제1 프레임 바디(110) 및 제2 프레임 바디(120) 각각의 상기 측부는 상기 블레이드 하부에 형성된 단턱부(111, 121)를 포함할 수 있다. 상기 단턱부(111, 121)에는 증착 공정 시 기재의 외곽부가 결착될 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 상기 쉐도우 프레임(100)의 플라즈마 노출부분은 세라믹 재질을 포함할 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 쉐도우 프레임(100)은 제1 프레임 바디(110)에 삽입된 상기 연결 핀(130)을 고정하도록 마련되는 제1 고정 핀(160) 및 상기 제2 프레임 바디(120)에 삽입된 상기 연결 핀(130)을 고정하도록 마련되는 제2 고정 핀(170)을 더 포함할 수 있다. 제1 고정 핀(160) 및 제2 고정 핀(170)은 제1 프레임 바디(110) 또는 제2 프레임 바디(120)에 삽입된 연결 핀(130)이 이탈하여 제1 프레임 바디(110)와 제2 프레임 바디(120)가 분리되는 것을 방지하는 역할을 한다.
제1 고정 핀(160) 및 제2 고정 핀(170)은 각각 제1 프레임 바디(110)와 제2 프레임 바디(120)의 표면을 관통하여 연결 핀(130)가 결합된 위치까지 삽입되는 것일 수 있다. 제1 고정 핀(160)과 제2 고정 핀(170)은 연결 핀(130)이 삽입된 방향과 직교하는 방향으로 삽입될 수 있다. 이 경우, 연결 핀(130)에는 제1 고정 핀(160)과 제2 고정 핀(170)이 체결될 수 있는 관통홀이 형성될 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 상기 커버부(150)를 서로 인접한 상기 제1 프레임 바디(110) 및 상기 제2 프레임 바디(120) 중 적어도 하나에 결합시키도록 마련되는 체결부재(180)를 더 포함할 수 있다.
상기 체결부재(180)는 상기 제1 프레임 바디(110) 및/또는 제2 프레임 바디(120)에 연결된 커버부(150)를 고정하는 역할을 한다. 상기 체결부재(180)는 이에 특별히 제한되는 것은 아니나 예를 들어, 볼트, 나사, 리벳 등으로 구성될 수 있다.
상기 체결부재(180)는 바디 및 상기 바디에 연결되어 플라즈마에 노출되는 헤드를 포함할 수 있다.
상기 채결부재(180)는 전체가 세라믹 재질일 수 있다. 또는 플라즈마에 노출되는 상기 헤드 부분이 세라믹 재질일 수 있으나, 플라즈마에 노출되지 않는 바디 부분은 금속 재질일 수 있다. 상기 금속 재질은 우수한 강도와 내구성을 갖는 것이 바람직하며, 이에 특별히 제한되는 것은 아니나, 예를 들어, 스테인리스, 스테인리스 합금 등을 포함할 수 있다.
또한, 별도의 세라믹 재질의 캡을 이용하여 플라즈마에 노출되는 채결부재(180)의 헤드 부분을 덮을 수도 있다.
일부 실시예들에 있어서, 제1 프레임 바디(110), 제2 프레임 바디(120), 블레이드(140), 커버부(150), 제1 고정 핀(160) 및 제2 고정 핀(170)은 세라믹 재질일 수 있다.
이와 같이 쉐도우 프레임(100)의 구성을 세라믹 재질로 함으로써, 쉐도우 프레임(100)의 전기 전도성 및 열전도성을 낮출 수 있으며, 내열성, 내마모성, 내플라즈마성을 높여, 화학적 안정성, 기계적 안정성 및 기판의 증착 균일성을 향상시킬 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 상술한 세라믹 재질은 ASTM C1424에 따라 측정된 압축 강도가 1,000 내지 4,000 MPa일 수 있으며, 바람직하게는 1,500 내지 4,000 MPa일 수 있으며, 바람직하게는 2,000 내지 4,000 MPa일 수 있으며, 바람직하게는 2,500 내지 3,500 MPa, 보다 바람직하게는 2,800 내지 3,200 MPa일 수 있다. 세라믹 재질이 상기 범위를 만족하는 경우, 변형이 적어 기계적 안정성과 내마모성이 향상될 수 있으며, 가공성이 향상될 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 상기 세라믹 재질은 산화물계 세라믹 및 질화물계 세라믹 중 적어도 어느 하나일 수 있으며, 바람직하게는 Al2O3, Y2O3, ZrO2, SiO2 및 AlN 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
본 발명의 예시적인 실시예들에 따르면, 챔버(200), 상기 챔버(200) 내부에 위치하며, 기판을 지지하도록 마련되는 기판 지지대(300), 상기 기판을 고정시키도록 상기 기판 지지대(300)의 상부에 배치되는 쉐도우 프레임(100) 및 상기 기판 지지대(300)를 승강 또는 하강시키도록 마련되는 샤프트(400)를 포함하는, 증착장치(10)가 제공된다.
도 5는 예시적인 실시예에 따른 증착장치(10)의 개략도이다.
도 5를 참조하면, 예시적인 실시예에 따른 증착장치(10)는 쉐도우 프레임(100), 챔버(200), 기판 지지대(300) 및 샤프트(400)를 포함한다.
챔버(200)는 내부에 기판(S)을 증착할 수 있는 내부 공간을 형성한다. 상기 내부 공간에서는 기판 지지대(300)에 장착되는 기판 상에 박막을 증착하는 공정이 수행될 수 있다.
기판 지지대(300)는 기판(S)을 지지할 수 있도록 챔버(200)의 중심축을 기준으로 내부에 위치할 수 있으며, 상면에 복수의 상기 기판(S)이 로딩되도록 설치될 수 있다. 예를 들어, 기판 지지대(300)는 기판(S)을 지지할 수 있는 서셉터나 테이블 등을 포함하는 기판 지지 구조체일 수 있다.
기판 지지대(300)는 상하 이동할 수 있도록 샤프트(400)와 연결될 수 있다. 샤프트(400)는 기판 지지대(300)의 중심축을 따라 하부에 형성되어 기판 지지대(300)를 지지할 수 있으며, 구동 장치로부터 동력을 전달받아, 기판 지지대(300)를 승강 또는 하강시킬 수 있다.
기판 지지대(300)에 로딩된 기판(S)을 향해 처리 가스를 분사할 수 있도록 챔버(200)의 상부에는 가스 분사부(500)가 기판 지지대(300)와 대향되도록 구비될 수도 있다.
쉐도우 프레임(100)에 관하여 앞서 설명한 구성과 동일한 구성에 대한 자세한 설명은 생략한다.
쉐도우 프레임(100)은 상기 기판 지지대(300)의 상부에 위치하여, 기판 지지대(300)에 장착되는 기판(S) 상에 고정될 수 있다. 쉐도우 프레임(100)은 상기 기판(S)의 가장자리 부분을 커버한다.
쉐도우 프레임(100)은 챔버(200)의 내부에 형성된 쉐도우 프레임 걸림부에 걸쳐질 수 있다. 이 경우, 기판 지지대(300)가 샤프트(400)에 의해 하강하면, 쉐도우 프레임(100)은 쉐도우 프레임 걸림부에 걸쳐질 수 있다. 상기 기판 지지대(300)가 샤프트(400)에 의해 승강하면, 기판(S)의 가장자리 부분을 커버한 상태로 기판 지지대(300)과 함께 상승할 수 있다.
10: 증착장치
100: 쉐도우 프레임 110: 제1 프레임 바디
111, 121: 단턱부 120: 제2 프레임 바디
130: 연결 핀 140: 블레이드
150: 커버부 151: 커버부 바디
152: 커버부 암 160: 제1 고정 핀
170: 제2 고정 핀 180: 채결부재
200: 챔버 300: 기판 지지대
400: 샤프트 500: 가스 분사부
100: 쉐도우 프레임 110: 제1 프레임 바디
111, 121: 단턱부 120: 제2 프레임 바디
130: 연결 핀 140: 블레이드
150: 커버부 151: 커버부 바디
152: 커버부 암 160: 제1 고정 핀
170: 제2 고정 핀 180: 채결부재
200: 챔버 300: 기판 지지대
400: 샤프트 500: 가스 분사부
Claims (12)
- 서로 마주하도록 배치되는 한 쌍의 제1 프레임 바디;
서로 마주하도록 배치되는 한 쌍의 제2 프레임 바디;
상기 제1 프레임 바디 및 상기 제2 프레임 바디를 상호 연결하도록 상기 제1 프레임 바디의 단부에 삽입되는 제1 단부 및 상기 제2 프레임 바디의 단부에 삽입되는 제2 단부를 포함하고, 금속 재질을 가지는 연결 핀; 및
상기 제1 프레임 바디 및 상기 제2 프레임 바디 각각과 일체로 형성되는 블레이드;를 포함하고,
상기 제1 프레임 바디 및 상기 제2 프레임 바디는 상기 연결 핀에 의해 결합되어 개구부를 포함하는 폐쇄된 프레임을 형성하며,
상기 블레이드는 상기 개구부에 인접한 상기 제1 프레임 바디 및 상기 제2 프레임 바디 각각의 측부로부터 상기 개구부 방향으로 하향 경사지도록 연장되는,
쉐도우 프레임.
- 제1항에 있어서,
상기 제1 프레임 바디 및 상기 제2 프레임 바디의 연결 부분을 덮도록 마련되는 커버부;를 더 포함하는,
쉐도우 프레임.
- 제1항에 있어서,
상기 쉐도우 프레임의 플라즈마 노출부분은 세라믹 재질을 포함하는,
쉐도우 프레임.
- 제1항에 있어서,
상기 제1 프레임 바디 및 상기 제2 프레임 바디 각각의 상기 측부는, 상기 블레이드 하부에 형성된 단턱부를 포함하는,
쉐도우 프레임.
- 제1항에 있어서,
상기 제1 프레임 바디에 삽입된 상기 연결 핀을 고정하도록 마련되는 제1 고정 핀; 및
상기 제2 프레임 바디에 삽입된 상기 연결 핀을 고정하도록 마련되는 제2 고정 핀;을 더 포함하는,
쉐도우 프레임.
- 제1항에 있어서,
상기 연결 핀의 재질은 알루미늄 및 알루미늄 합금 중 적어도 하나를 포함하는,
쉐도우 프레임.
- 제2항에 있어서,
상기 제1 프레임 바디, 상기 제2 프레임 바디 및 상기 커버부는 세라믹 재질을 포함하는,
쉐도우 프레임.
- 제3항에 있어서,
상기 세라믹 재질은 산화물계 세라믹 및 질화물계 세라믹 중 적어도 하나를 포함하는,
쉐도우 프레임.
- 제3항에 있어서,
상기 세라믹 재질은 Al2O3, Y2O3, ZrO2, SiO2 및 AlN 중 적어도 하나를 포함하는,
쉐도우 프레임.
- 제2항에 있어서,
상기 커버부를 서로 인접한 상기 제1 프레임 바디 및 상기 제2 프레임 바디 중 적어도 하나에 결합시키도록 마련되는 체결부재;를 더 포함하는,
쉐도우 프레임.
- 제10항에 있어서,
상기 체결부재는, 바디 및 상기 바디에 연결되어 플라즈마에 노출되는 헤드를 포함하고,
상기 헤드는 세라믹 재질을 포함하는,
쉐도우 프레임.
- 챔버;
상기 챔버 내부에 위치하며, 기판을 지지하도록 마련되는 기판 지지대;
상기 기판을 고정시키도록 상기 기판 지지대 상부에 배치되는 청구항 제1항의 쉐도우 프레임; 및
상기 기판 지지대를 승강 또는 하강시키도록 마련되는 샤프트;를 포함하는,
증착 장치.
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| KR1020210121476A KR102581673B1 (ko) | 2021-09-13 | 2021-09-13 | 쉐도우 프레임 및 이를 포함하는 증착장치 |
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