변형방지용 보강구조를 갖는 엘씨디제조장비용 서셉터(SUSCEPTOR FOR LCD MANUFACTURING EQUIPMENT HAVINGREINFORCEMENT STRUCTURE)

(19) 대한민국특허청(KR)
(12) 등록특허공보(B1)
(45) 공고일자 2008년01월08일
(11) 등록번호 10-0792397
(24) 등록일자 2008년01월02일
(51) Int. Cl.

G02F 1/13 (2006.01)
(21) 출원번호 10-2005-0079358
(22) 출원일자 2005년08월29일
심사청구일자 2005년08월29일
(65) 공개번호 10-2007-0027022
(43) 공개일자 2007년03월09일
(56) 선행기술조사문헌
JP14256439 A
JP17205250 A
(73) 특허권자
주식회사 유진테크
경기도 용인시 처인구 양지면 추계리 209-3
(72) 발명자
엄평용
경기도 화성시 태안읍 반월리 860번지 신영통 현
대아파트 308-1701
(74) 대리인
김인한, 김희곤
전체 청구항 수 : 총 4 항 심사관 : 배경환
(54) 변형방지용 보강구조를 갖는 엘씨디제조장비용 서셉터
(57) 요 약
개시된 내용은 서셉터의 히터플레이트 저면에 변형 방지형태의 보강구조를 마련함으로써 열에 의해 서셉터의 히
터플레이트가 변형되는 것을 억제하고 장시간 사용시 히터플레이트의 외곽부분이 처지는 것을 방지할 수 있는 변
형방지용 보강구조를 갖는 엘씨디제조장비용 서셉터에 관한 것이다. 이러한 본 발명은 LCD 제조장비의 CVD 공정
챔버에서 글라스 기판이 안착되는 히터플레이트와 이 히터플레이트의 저면중앙에 수직으로 연결되는 원형 지지봉
을 구비한 서셉터에 있어서, 상기 히터플레이트의 저면에 중앙으로부터 외곽을 향해 방사상으로 다수개 형성되는
보강리브들을 구비한다. 한편으로, 본 발명은 LCD 제조장비의 CVD 공정챔버에서 글라스 기판이 안착되는 히터플
레이트와 이 히터플레이트의 저면중앙에 수직으로 연결되는 원형 지지봉을 구비한 서셉터에 있어서, 상기 히터플
레이트의 하부몸체부를 외곽으로부터 중앙으로 갈수록 두껍게 구성하여 변형방지용 보강구조를 형성할 수도
있다.
대표도 - 도5
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등록특허 10-0792397
특허청구의 범위
청구항 1
삭제
청구항 2
삭제
청구항 3
LCD 제조장비의 CVD 공정챔버에서 글라스 기판이 안착되는 히터플레이트와 이 히터플레이트의 저면중앙에 수직
으로 연결되는 원형 지지봉을 구비한 서셉터에 있어서,
상기 히터플레이트의 저면에 중앙으로부터 외곽을 향해 방사상으로 다수개 형성되며, 상기 원형 지지봉으로부터
상기 히터플레이트의 외곽으로 갈수록 그 높이가 낮아지게 형성되는 보강리브들을 구비한 것을 특징으로 하는
변형방지용 보강구조를 갖는 엘씨디제조장비용 서셉터.
청구항 4
제 3항에 있어서, 상기 보강리브는 상기 히터플레이트의 저면에 일체로 성형되거나, 용접에 의해 접합되거나 또
는 볼트로 결합되는 것을 특징으로 하는 변형방지용 보강구조를 갖는 엘씨디제조장비용 서셉터.
청구항 5
LCD 제조장비의 CVD 공정챔버에서 글라스 기판이 안착되는 히터플레이트와 이 히터플레이트의 저면중앙에 수직
으로 연결되는 원형 지지봉을 구비한 서셉터에 있어서,
상기 히터플레이트의 하부몸체부를 외곽으로부터 중앙으로 갈수록 두껍게 구성하여 변형방지용 보강구조를 형성
한 것을 특징으로 하는 변형방지용 보강구조를 갖는 엘씨디제조장비용 서셉터.
청구항 6
제 5항에 있어서,
상기 히터플레이트 저면에 상기 원형 지지봉에서 상기 히터플레이트의 외곽으로 갈수록 경사지면서 두께가 얇아
지는 보강구조를 일체로 형성한 것을 특징으로 하는 변형방지용 보강구조를 갖는 엘씨디제조장비용 서셉터.
명 세 서
발명의 상세한 설명
발명의 목적
발명이 속하는 기술 및 그 분야의 종래기술
본 발명은 LCD 제조장비의 CVD(chemical vapor deposition) 공정챔버 내에서 글라스 기판을 지지하고 글라스 기<15>
판에 열과 전원을 인가하여 플라즈마를 발생시켜 글라스 기판에 균일한 박막을 형성시켜 주는 서셉터
(susceptor)에 관한 것으로, 보다 상세하게는 서셉터의 히터플레이트 저면에 변형 방지형태의 보강구조를 마련
함으로써 CVD공정에서 열에 의해 서셉터의 히터플레이트가 변형되는 것을 억제하는 한편 장시간 사용시 히터플
레이트의 외곽부분이 처지는 것을 방지할 수 있는 변형방지용 보강구조를 갖는 엘씨디제조장비용 서셉터에 관한
것이다.
TFT(성막 트랜지스터)를 사용한 LCD(액정 디스플레이)는 대단히 우수한 고화질을 제공해온 것으로서 주목받고<16>
있다. 이러한 TFT - LCD(thin film transistor liquid crystal display)와 같은 반도체소자 제조공정에 있어
서 PECVD(plasma enhanced chemical vapor deposition)막은 일반적으로 평판전극의 샤워헤드(showerhead) 방식
으로 증착된다. 이러한 플라즈마를 이용한 성막 증착공정은 CVD 챔버내에서 이루어지는데, 이 일반적인 CVD 챔
버의 구조가 도 1에 도시되어 있다.
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등록특허 10-0792397
도 1은 일반적인 TFT-LCD 제조장비의 CVD 공정챔버의 구성을 나타낸 도면으로, 도시한 바와 같이 TFT-LCD 제조<17>
장비에는 CVD 공정을 수행하기 위해 챔버가 필수적으로 구비되어 있다.
챔버(10)의 상부는 챔버리드(chamber lid; 12)로 폐쇄되어 외부와 차단되는 반응 공간이 마련된 반응기를 구성<18>
하게 된다. 반응 공간과 외부와의 효과적인 차단을 위해 챔버리드(12)와 챔버(10)의 결합부위에는 O-링이 개재
된다.
챔버(10)의 내부에는 서셉터(Susceptor, 20)가 설치되어 있으며, 여기에 글라스 기판(30)이 안착된다. 이 서셉<19>
터(20)는 원형 지지봉(22)에 히터플레이트(24)가 결합되어 챔버(10)내에 위치하게 된다. 이 히터플레이트(24)
의 위쪽에는 샤워헤드(showerhead; 40)가 위치되는 데, 이 샤워헤드(40)는 반응기 내에 기체를 주입하기 위한
기체 주입관(16)에 연결되어 있다. 샤워헤드(40)는 글라스 기판(30)에 대향하는 면에는 복수개의 분사공이 형
성되어 있으며, 기체 주입관(16)에 의해 샤워헤드(40)로 공급된 기체는 분사공을 통하여 글라스 기판(30)의 전
표면에 균일하게 분사된다. 주입된 기체는 기체 배기관을 통하여 배기된다. 샤워헤드(40)는 플라즈마 전극의
역할도 동시에 수행할 수 있도록 RF 전력공급원에 연결되며, 서셉터(20)는 접지된다. 이 서셉터(20)의 상세한
구조에 대해서는 도 2a 및 도 2b를 참조하여 구체적으로 설명한다.
도 2a 내지 도 2c는 도 1에 도시된 종래의 서셉터의 구조를 상세하게 나타낸 정면도, 평면도 및 측면도이고, 도<20>
3은 도 2a 내지 도 2c에 도시된 종래의 서셉터의 사시도이다.
서셉터(20)는 글라스 기판이 안착되는 넓은 판상의 히터플레이트(24)와 이 히터플레이트(24)의 저면 중앙에 수<21>
직으로 연결된 원형 지지봉(22)으로 형성되어 있으며, 이 원형 지지봉(22)은 서셉터 이송수단에 의해 상하로 이
동될 수 있도록 되어 있다. 특히, 히터플레이트(24)에는 리프트 핀홀(lift pin hole; 26)이 형성되어 있으며,
히터플레이트(24)의 내부에는 안착되는 글라스 기판을 가열시키기 위한 열선(28)이 내장되어 있고, 이 열선(2
8)의 전선(29)들이 원형 지지봉(22)의 내부를 통해 배선되어 있다.
이와 같은 구조의 서셉터는 히터플레이트 위에 글라스 기판을 올려놓고 소정의 처리를 행한다. 이 서셉터는 플<22>
라즈마 중에서의 사용에 견디고, 또한 고온에서의 사용에 견딜 수 있어야 하기 때문에, 내플라즈마성 및 열전도
성이 뛰어난 질화 알루미늄계 소결체로 이루어진다. 하지만, 기존의 서셉터는 판상의 히터플레이트가 사용시
열변형에 의해 변형될 뿐만 아니라, 박판의 히터플레이트는 넓고 무거워 장시간 사용에 따라서도 외곽측에서 처
짐이 발생하여 변형이 일어나게 된다. 그 결과, 글라스 소재를 지지하는 리프트핀의 핀홀이 비스듬하게 기울어
져서 리프트핀을 파손시키는 원인이 된다. 이것은 글라스 소재를 지지하는 서셉터의 기능을 제대로 수행하지
못하게 하는 결과를 가져온다. 결과적으로, 서셉터의 기능수행에 문제를 초래하여 챔버에서 수행되는 공정에서
불량이 발생하게 한다.
발명이 이루고자 하는 기술적 과제
따라서, 본 발명의 목적은 상술한 제결점들을 해소하기 위해서 안출한 것으로서, 서셉터의 히터플레이트 저면에<23>
변형 방지형태의 보강구조를 마련함으로써 CVD공정에서 열에 의해 서셉터의 히터플레이트가 변형되는 것을 억제
할 수 있는 변형방지용 보강구조를 갖는 엘씨디제조장비용 서셉터를 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은 서셉터의 히터플레이트 저면에 변형 방지형태의 보강구조를 마련함으로써 장시간 사용시<24>
크기가 크고 무거운 히터플레이트의 외곽부분이 처지는 것을 방지할 수 있는 변형방지용 보강구조를 갖는 엘씨
디제조장비용 서셉터를 제공하는 데 있다.
발명의 구성 및 작용
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제1측면에 따른 변형방지용 보강구조를 갖는 엘씨디제조장비용 서셉터는<25>
LCD 제조장비의 CVD 공정챔버에서 글라스 기판이 안착되는 서셉터에 있어서, 상기 서셉터의 히터플레이트의 저
면에 변형방지용 보강구조를 마련하여 상기 히터플레이트의 외곽의 처짐을 방지하는 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제2측면에 따른 변형방지용 보강구조를 갖는 엘씨디제조장비용 서셉터는<26>
LCD 제조장비의 CVD 공정챔버에서 글라스 기판이 안착되는 히터플레이트와 이 히터플레이트의 저면중앙에 수직
으로 연결되는 원형 지지봉을 구비한 서셉터에 있어서, 상기 히터플레이트의 저면에 중앙으로부터 외곽을 향해
방사상으로 다수개 형성되는 보강리브들을 구비한 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제3측면에 따른 변형방지용 보강구조를 갖는 엘씨디제조장비용 서셉터는<27>
LCD 제조장비의 CVD 공정챔버에서 글라스 기판이 안착되는 히터플레이트와 이 히터플레이트의 저면중앙에 수직
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등록특허 10-0792397
으로 연결되는 원형 지지봉을 구비한 서셉터에 있어서, 상기 히터플레이트의 하부몸체부를 외곽으로부터 중앙으
로 갈수록 두껍게 구성하여 변형방지용 보강구조를 형성한 것을 특징으로 한다.
이하에서는 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 관하여 상세히 설명하기로 한다.<28>
도 4a 내지 도 4d는 본 발명에 따른 변형방지용 보강구조를 갖는 엘씨디제조장비용 서셉터의 제1실시예를 나타<29>
낸 정면도, 평면도, 측면도 및 저면도이다. 도 5는 도 4a 내지 도 4d에 도시된 본 서셉터의 사시도이다.
서셉터(60)는 판상의 히터플레이트(70)와 이 히터플레이트(70)의 저면 중앙에 수직으로 연결된 원형 지지봉(8<30>
0)으로 형성되어 있다. 히터플레이트(70)에는 열선(72)이 내장되어 있으며, 이 열선(72)은 원형 지지봉(80)의
내부로 배선되어 있는 전선(82)에 연결되어 전원을 공급받게 된다. 전선(82)은 열선에 전원을 공급하는 전원선
과 온도제어신호를 전송하는 온도제어선으로 구성된다.
본 실시예는 판상의 히터플레이트(70) 저면에 변형방지용 보강구조로서 보강리브(rib; 74)를 마련하고 있다.<31>
이 보강리브(74)는 히터플레이트(70)의 하부중앙으로부터 외곽으로 방사상으로 다수개가 구성되며, 적어도 히터
플레이트(70)의 4각 모서리를 향하여 4개가 형성되고, 그 사이사이에 다수개가 배치되어 있다. 이 보강리브
(74)는 히터플레이트(70) 저면 중앙에서, 특히 원형 지지봉(80)과의 연결부분에서 시작되어 히터플레이트(70)의
외곽으로 연장되며, 그 높이는 중앙에서 외곽으로 갈수록 낮아지게 된다. 이와 같은 보강리브(74)가 많이 촘촘
히 히터플레이트(70)의 저면에 구성될수록 히터플레이트(70)의 강도는 증가하게 된다.
보강리브(74)는 히터플레이트(70)의 저면에 성형방법에 의해 일체로 성형되거나, 히터플레이트(70)와 별개로 제<32>
작하여 용접 등의 접합방법에 의해 고정되거나, 볼트 등에 고정수단에 의해 결합될 수 있다.
이와 같은 보강리브(74)의 보강구조에 의해 히터플레이트(70)의 자중 및 열변형에 의한 외곽의 처짐현상이 방지<33>
된다.
도 6a 내지 도 6d는 본 발명에 따른 변형방지용 보강구조를 갖는 엘씨디제조장비용 서셉터의 제2실시예를 나타<34>
낸 정면도, 평면도, 측면도 및 저면도이다. 도 7a 및 도 7b는 도 6a 내지 도 6d에 도시된 본 서셉터의 사시도
들이다.
본 실시예에서는 판상의 히터플레이트(100)의 하부몸체부(102)를 외곽으로부터 중앙으로 갈수록 두껍게 구성하<35>
여 변형방지용 보강구조를 형성하고 있다. 구체적으로, 히터플레이트(100) 저면중앙에 연결된 원형 지지봉
(110)에서 외곽으로 갈수록 경사지면서 두께가 얇아지는 보강구조를 일체로 형성함에 의해 히터플레이트(100)
외곽을 보강하여 자중 및 열변형에 의한 외곽부분의 처짐을 방지하게 된다. 이러한 보강구조에 의해 히터플레
이트(100)의 하부는 마치 역피라미드와 같은 형상을 이루게 된다.
도 8은 본 발명의 제1실시예가 적용된 CVD 공정챔버의 구조를 나타낸 단면도이다. 이제, 이 도면 및 도 4a 내<36>
지 도 5를 참조하며 본 발명의 동작에 대해 상세히 설명한다.
도시한 바와 같이, 본 발명의 보강구조를 갖는 서셉터(60)는 챔버(130)와 챔버리드(132)가 합체되어 이뤄진 반<37>
응기 내부에 장치되어 글래스 기판(140)을 안착시켜 지지하는 것으로, 전선(82)을 통해 외부로부터 히터플레이
트(70)의 열선(72)에 전원을 공급하고 반응기내에서 플라즈마를 발생시켜 글래스 기판(140)에 막을 형성하게 된
다. 이와 같이 히터플레이트(70)는 고온에 항시 노출되어 있으므로 열변형의 우려가 높으나, 본 발명은 히터플
레이트(70)의 저면에 보강리브(74)들을 구비함에 의해 열변형을 억제한다. 나아가, 판상의 히터플레이트(70)의
자중에 의한 외곽측의 처짐현상도 보강리브(74)가 히터플레이트(70)에 보강구조로서 작용하여 처짐이 방지된다.
발명의 효과
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 서셉터의 히터플레이트 저면에 변형 방지형태의 보강구조를 마련함으로<38>
써 CVD공정에서 열에 의해 서셉터의 히터플레이트가 변형되는 것을 억제할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 서셉터의 히터플레이트 저면에 변형 방지형태의 보강구조를 마련함으로써 장시간 사용시 크기<39>
가 크고 무거운 히터플레이트의 외곽부분이 처지는 것을 방지할 수 있다.
이와 같이, 본 발명은 보강구조로 인해 서셉터의 변형을 방지함으로써 서셉터의 제품수명을 연장하고 서셉터의<40>
고장을 방지할 수 있는 효과가 있다. 나아가, 이로 인해 CVD공정에서 수행되는 글래스 기판의 성막공정의 작업
효율을 높이고 불량율을 감소시킬 수 있는 장점이 있다.
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등록특허 10-0792397
여기에서 개시되는 실시예는 여러가지 실시가능한 예 중에서 당업자의 이해를 돕기 위하여 가장 바람직한 예를<41>
선정하여 제시한 것일 뿐, 본 발명의 기술적 사상이 반드시 이 실시예에 의해서만 한정되거나 제한되는 것은 아
니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화와 변경이 가능함은 물론, 균등한 다른
실시예가 가능하다.
도면의 간단한 설명
본 발명의 실시예에 관한 상세한 설명은 첨부하는 도면들을 참조하여 이루어질 것이며, 도면에서 대응되는 부분<1>
을 지정하는 번호는 같다.
도 1은 종래의 TFT-LCD 제조장비의 CVD 공정챔버의 구성도이고,<2>
도 2a 내지 도 2c는 도 1에 도시된 종래의 서셉터의 구조를 상세하게 나타낸 정면도, 평면도 및 측면도이고, <3>
도 3은 도 2a 내지 도 2c에 도시된 종래의 서셉터의 사시도이고, <4>
도 4a 내지 도 4d는 본 발명에 따른 변형방지용 보강구조를 갖는 엘씨디제조장비용 서셉터의 제1실시예를 나타<5>
낸 정면도, 평면도, 측면도 및 저면도이고,
도 5는 도 4a 내지 도 4d에 도시된 본 서셉터의 사시도이고, <6>
도 6a 내지 도 6d는 본 발명에 따른 변형방지용 보강구조를 갖는 엘씨디제조장비용 서셉터의 제2실시예를 나타<7>
낸 정면도, 평면도, 측면도 및 저면도이고,
도 7a 및 도 7b는 도 6a 내지 도 6d에 도시된 본 서셉터의 사시도들이고, <8>
도 8은 본 발명의 제1실시예가 적용된 CVD 공정챔버의 구조를 나타낸 단면도이다. <9>
** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 **<10>
60: 서셉터 70,100: 히터플레이트<11>
72: 열선 74: 보강리브<12>
80,110: 원형 지지봉 82: 전선<13>
102: 하부몸체부<14>
도면
도면1
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도면2a
도면2b
도면2c
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도면3
도면4a
도면4b
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등록특허 10-0792397
도면4c
도면4d
도면5
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등록특허 10-0792397
도면6a
도면6b
도면6c
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등록특허 10-0792397
도면6d
도면7a
도면7b
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도면8
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등록특허 10-0792397