KR20140069277A

KR20140069277A - 얇은 유리 기판들을 위한 캐리어 및 그 이용

Info

Publication number: KR20140069277A
Application number: KR1020147011215A
Authority: KR
Inventors: 안드레 브뤼닝; 올리버 하이멜; 라이너 힌테르슈스터; 한스 게오르그 볼프
Original assignee: 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드
Priority date: 2011-09-27
Filing date: 2011-09-27
Publication date: 2014-06-09
Also published as: WO2013044941A1; JP5963218B2; EP2761051B1; CN103814154A; EP2761051A1; JP2014531759A; TW201317172A; TWI563109B

Abstract

적어도 0.174 ㎡ 의 면적을 갖는 대면적 유리 기판을 기판 프로세싱 챔버 내에서 지지하기 위한 캐리어가 제공된다. 상기 캐리어는 기판의 프로세싱 중에 기판의 상부측에서 기판을 유지하도록 구성되고 그리고 기판의 중량의 적어도 60%를 지탱하도록 구성된 적어도 하나의 고정 요소, 및 상기 기판의 프로세싱 중에 본질적으로 수직인 배향으로 상기 기판을 유지하도록 구성된 적어도 하나의 지지 부분을 포함한다.

Description

얇은 유리 기판들을 위한 캐리어 및 그 이용{CARRIER FOR THIN GLASS SUBSTRATES AND USE THEREOF}

본원 발명의 실시예들은 기판 프로세싱, 예를 들어 층 증착을 위한 캐리어들, 및 그러한 캐리어들을 이용하는 방법에 관한 것이다. 본원 발명의 실시예들은 특히, 프로세싱 중에 수직으로 배향되는 기판을 위한 캐리어들 및 방법들에 관한 것이다. 구체적으로, 본원 발명의 실시예들은 기판 프로세싱 기계 내에서 대면적(large area) 기판을 지지하기 위한 캐리어들, 대면적 기판을 프로세싱하기 위한 장치들, 및 대면적 기판을 프로세싱하는 방법들에 관한 것이다.

기판 상에 재료를 증착하기 위한 몇몇 방법들이 공지되어 있다. 예를 들어, 기판들은 물리기상증착(PVD) 프로세스, 화학기상증착(CVD) 프로세스, 플라즈마 강화 화학기상증착(PECVD) 프로세스 등에 의해서 코팅될 수 있다. 전형적으로, 프로세스는 프로세스 장치 또는 프로세스 챔버 내에서 실시되고, 프로세스 장치 또는 프로세스 챔버에 코팅될 기판이 위치된다. 증착 재료는 장치 내에 제공된다. 복수의 재료들뿐만 아니라, 그러한 재료들의 산화물들, 질화물들, 또는 탄화물들이 기판 상에서의 증착을 위해서 이용될 수 있다. 또한, 에칭, 구조화(structuring), 또는 어닐링, 등과 같은 다른 프로세싱 단계들이 프로세싱 챔버들 내에서 실시될 수 있다.

코팅된 기판들은 몇몇 적용예들(applications)에서 그리고 몇몇 기술 분야들에서 이용될 수 있다. 예를 들어, 적용예는, 반도체 디바이스들을 생성하는 것과 같은, 마이크로전자공학의 분야에 속한다. 또한, 디스플레이들을 위한 기판이 종종 PVD 프로세스에 의해서 코팅된다. 추가적인 적용예들에는 절연 패널들, 유기 발광 다이오드(OLED) 패널들, TFT를 구비하는 기판들, 또는 컬러 필터들 등이 포함된다.

특히 디스플레이 생산, 박막 태양 전지들의 제조 및 유사 적용예들과 같은 분야들의 경우에, 대면적 유리 기판들이, 프로세싱되도록 이용된다. 과거에, 기판 크기들의 지속적인 증대가 있어왔고, 그러한 증대는 여전히 계속되고 있다. 유리 기판 크기들의 증대는, 유리 파손에 의한 처리량(throughput)을 희생시키지 않으면서 기판들을 취급, 지지 및 프로세싱 하는 것을 점점 더 어렵게 만든다.

전형적으로, 유리 기판들은, 유리 기판들의 프로세싱 중에, 캐리어들 상에서 지지될 수 있다. 캐리어는 유리 또는 기판을 프로세싱 기계를 통해서 이동시킨다(drive). 전형적으로, 캐리어들은 프레임 또는 플레이트를 형성하고, 프레임 또는 플레이트는 기판의 둘레(periphery)를 따라서 기판의 표면을 지지하거나, 또는 플레이트의 경우에, 플레이트 자체로 표면을 지지한다. 특히, 프레임 성형된(shaped) 캐리어는 또한, 유리 기판을 마스킹하기 위해서 이용될 수 있고, 프레임에 의해서 둘러싸인, 캐리어 내의 개구는 노출된 기판 부분 상에 증착될 코팅 재료를 위한 개구, 또는 기판 부분 상에 작용하는 다른 프로세싱 단계들을 위한 개구를 제공하는데, 이 기판 부분은 개구에 의해서 노출된다.

유리가 더 커지고 그리고 또한 더 얇아지는 경향은 유리 기판들의 벌징(bulging)을 초래할 수 있고, 이는 결국 유리 파손 가능성의 증가로 인한 문제들을 야기할 수 있다. 따라서, 벌징을 감소 또는 회피하는 것 그리고 캐리어가 더 크고 더 얇은 기판들을 유리 파손 없이 운반할 수 있게 하는 것이 요구되고 있다.

상기 내용을 고려할 때, 본원 발명의 목적은, 당업계의 문제들의 적어도 일부를 극복하는, 마스크, 특히 엣지 배제 마스크, 마스크를 갖는 증착 장치, 및 기판의 엣지들을 마스킹하는 방법을 제공하는 것이다.

상기 내용을 고려할 때, 독립항 제 1 항에 따른 대면적 기판을 지지하기 위한 캐리어, 종속항 제 9 항에 따른 장치, 및 독립항 제 10 항에 따른 방법이 제공된다. 본원 발명의 추가적인 양태들, 장점들, 및 특징들이 종속항들, 상세한 설명, 및 첨부 도면들로부터 자명하다.

일 실시예에 따라서, 예를 들어, 적어도 0.174 ㎡ 의 면적을 갖는 대면적 기판을 기판 프로세싱 챔버 내에서 지지하기 위한 캐리어가 제공된다. 캐리어는 기판의 프로세싱 중에 기판의 상부측(upper side)에서 기판을 유지하도록 구성되고 그리고 기판의 중량의 적어도 60%를 지탱(carry)하도록 구성된 적어도 하나의 고정 요소, 및 기판의 프로세싱 중에 본질적으로 수직인 배향으로 기판을 유지하도록 이루어진 적어도 하나의 지지 부분을 포함한다.

다른 실시예에 따라서, 대면적 기판을 프로세싱하기 위한 장치가 제공된다. 장치는 내부에서의 층 증착을 위해서 이루어진 진공 챔버, 여기에서 설명된 실시예들에 따른 캐리어의 운반을 위해서 이루어진 운반 시스템, 및 층을 형성하는 재료를 증착하기 위한 증착 공급원을 포함한다. 전형적으로, 프로세싱 챔버에 대해서 본질적으로 수직인 배향이 제공된다.

추가적인 실시예에 따라서, 대면적 기판을 프로세싱하는 방법이 제공된다. 방법은, 예를 들어 0.174 ㎡ 및 그 초과의 크기를 갖는 대면적 기판을 캐리어 상에 로딩하는 단계, 기판과 함께 캐리어를 프로세싱 챔버 내로 이송하는 단계 - 기판은 본질적으로 수직인 배향으로 되어 있고, 기판은 캐리어에 매달려(hanging) 있음 -, 및 기판을 프로세싱하는 단계를 포함한다.

본 발명의 상기 열거된 특징들이 상세히 이해될 수 있는 방식으로 앞서 간략히 요약된 본 발명의 보다 구체적인 설명이 실시예들을 참조로 하여 이루어질 수 있다. 첨부 도면들은 발명의 실시예들과 관련된 것이고 이하에서 설명된다.
도 1은 여기에서 설명된 실시예들에 따른 캐리어를 도시하고, 캐리어는 고정 조립체를 갖고, 그리고 캐리어의 기판 지역 내에 제공된 기판을 구비한다.
도 2는 여기에서 설명된 실시예들에 따른 상부 고정 요소를 구비하는 캐리어의 일부의 사시도를 도시한다.
도 3은 여기에서 설명된 실시예들에 따른 상부 고정 요소의 다른 예를 도시한다.
도 4 및 5는 여기에서 설명된 실시예들에 따른 상부 고정 요소들의 또 다른 예들을 도시한다.
도 6은 여기에서 설명된 실시예들에 따른 캐리어를 이용하여 기판 상에 재료의 층을 증착하기 위한 장치의 도면을 도시한다.
도 7은, 캐리어가 이용되는, 여기에서 설명된 실시예들에 따라 기판 상에 재료를 증착하기 위한 방법을 나타내는 흐름도를 도시한다.

이제, 발명의 다양한 실시예들을 구체적으로 참조할 것인데, 다양한 실시예들 중 하나 또는 둘 이상의 예들이 도면들에 도시되어 있다. 도면들에 대한 이하의 설명 내에서, 동일한 참조 번호들은 동일한 구성요소들을 지칭한다. 일반적으로, 개별적인 실시예들에 대한 차이점들만 설명된다. 각각의 예는 발명의 설명으로서 제공된 것이고 발명의 제한으로서 의미되지 않는다. 또한, 일 실시예의 일부로서 도시되거나 설명된 피쳐들(features)은 다른 실시예들에서 이용되거나 또는 다른 실시예들과 함께 이용되어 또 다른 추가적인 실시예를 만들어 낼 수 있다(yield). 설명은 그러한 수정예들 및 변경예들을 포함하도록 의도된 것이다.

전형적으로, 유리 기판들과 같은 기판들은 기본적으로 2가지의 상이한 방식들로 캐리어에 고정될 수 있다. 기판들은 클램프들(예를 들어, 스프링 클립들)로 고정될 수 있고, 이러한 경우에 기판들이 캐리어 프레임에 대해서 가압된다. 수많은 상이한 디자인들의 그러한 스프링들이 이용 가능하다. 또한, 기판은 기판의 엣지들에서 고정될 수 있는데, 즉, 기판은 유리 표면에 평행한 기판의 측방향(lateral) 엣지들에서 가압된다(pressed). 그에 의해서 클램프들이 기판을 둘러싸거나(embrace) 덮는다(envelop). 그에 의해서, 일반적으로, 기판, 예를 들어 대면적 유리 기판의 하부 엣지가 지지되고 그리고 기판의 중력들의 대부분(majority) 또는 적어도 상당한 부분이 기판의 하부 엣지 상에 하중이 실린다(loaded). 그에 의해서, 클램프들, 특히 기판의 상단부에서의 클램프들, 기판의 측부(side)에서의 클램프들, 및 기판의 하단부에서의 둘러싸지 않는 또는 덮지 않는 클램프들은 기판의 위치를 고정하는(secure) 반면에, 기판의 중량과 관련된 중력들은 기판의 하부 엣지의 지지부에서 수용된다. 이는 유리 기판의 벌징을 초래할 수 있고, 그에 따라, 유리 파손의 가능성의 증가를 초래할 수 있다.

여기에서 설명된 실시예들에 따라서, 유리 기판은 지지 조립체에 의해서 지지될 수 있고, 지지 조립체는 또한 클램프들, 특히 통상적으로 이용되는 클램프들에 대비하여 수정된 클램프들을 포함할 수 있다. 그러나, 유리의 중량은 유리의 하부 엣지에서 수용되지 않고 대부분이(예를 들어, 적어도 50% 또는 적어도 60% 또는 심지어 적어도 80%) 유리의 상부 엣지에서 수용된다. 그에 의해서, 여기에서 설명된 다른 실시예들과 조합될 수 있는 실시예들에 따라서, 유리는 유리 자체의 중량으로 기판의 하단부 엣지를 변형시킨다(strain). 특히, 기판들의 길이 및 높이는 점점 더 증가되지만, 기판들의 두께는 약 0.7 mm 내지 약 0.5 mm까지 그리고 심지어는 0.3　mm까지 감소된다는 사실을 고려하여, 실시예들은 유리 파손 감소를 제공할 수 있다.

여기에서 설명된 다른 실시예들과 조합될 수 있는 전형적인 실시예들에 따라서, 유리 두께가 0.1 mm 내지 1.8 mm 일 수 있고 그리고 고정 요소들이 그러한 유리 두께들을 위해서 이루어질 수 있다. 그러나, 유리 두께가 약 0.9 mm 또는 그 미만, 예를 들어 0.5 mm 또는 0.3 mm이고 그리고 고정 요소들이 그러한 유리 두께들을 위해서 이루어지는 것이 특히 유리하다.

일부 실시예들에 따라서, 대면적 기판들은 적어도 0.174 ㎡의 크기를 갖는다. 전형적으로, 그러한 크기는 약 1.4 ㎡ 내지 약 8 ㎡, 보다 전형적으로 약 2 ㎡내지 약 9 ㎡또는 심지어 12 ㎡ 일 수 있다. 전형적으로, 직사각형 기판들은 여기에서 설명된 바와 같은 대면적 기판들이고, 여기에서 설명된 실시예들에 따른 마스크 구조물들, 장치들, 및 방법들이 이러한 직사각형 기판들을 위해 제공된다. 예를 들어, 대면적 기판이 약 1.4 ㎡ 기판들(1.1 m x 1.3 m)에 상응하는 GEN 5, 약 4.29 ㎡ 기판들(1.95 m x 2.2 m)에 상응하는 GEN 7.5, 약 5.7 ㎡ 기판들(2.2 m x 2.5 m)에 상응하는 GEN 8.5, 또는 심지어 약 8.7 ㎡ 기판들(2.85 m x 3.05 m)에 상응하는 GEN 10일 수 있다. 심지어 GEN 11 및 GEN 12와 같은 더 큰 세대들 및 상응하는 기판 면적들이 유사하게 구현될 수 있다.

도 1은 현수형(suspension) 캐리어와 같은 캐리어(100)를 도시한다. 캐리어(100)는 대면적 기판(101)을 지지하도록 구성된다. 도 1에 도시된 바와 같이, 기판은, 특히 프로세싱 챔버 내에서 프로세스될 때, 캐리어 내에서 수직 위치로 제공된다. 캐리어(100)는 지지 부분(110)을 포함한다. 전형적으로, 지지 부분이 캐리어 플레이트를 포함할 수 있다. 여기에서 설명된 다른 실시예들과 조합될 수 있는 일부 실시예들에 따라서, 캐리어 플레이트는 알루미늄 플레이트, 티타늄 플레이트 또는 스테인리스 스틸 플레이트일 수 있다. 또한 추가적으로, 캐리어 플레이트가 윈도우 또는 개구를 가질 수 있다.

특히 대면적 기판들의 경우에, 지지 부분은 상단부 플레이트(112) 및 사이드바(sidebar)(114)와 같은 복수의 요소들을 가질 수 있다. 지지 부분(110)은 기판 지역 내에서 기판(101)을 수용하도록 구성된다. 그에 의해서, 지지 부분 또는 캐리어 플레이트의 표면은 적어도 기판(101)의 둘레와 접촉하도록 구성된다. 도 1에 도시된 예는, 도 1에서, 기판에 의해서 커버된, 지지 부분(110)의 개구를 포함한다. 따라서, 도 1에 도시된 도면과 관련하여, 기판(101)은 지면의 후방측으로부터 프로세싱될 것이다.

캐리어(100)는 고정 조립체를 더 포함한다. 고정 조립체는 적어도 하나의 고정 요소(122), 예를 들어 상단부측(top side) 또는 상부 고정 요소를 포함한다. 여기에서 설명된 실시예들에 따라서, 상부 고정 요소(122)는 기판(101)의 전체 중량, 중량의 대부분, 또는 본질적으로 전체 중량을 지탱하도록 구성된다. 따라서, 도 1에 도시된 예에서 예시된 바와 같이, 기판(101)이 매달려 있다. 그에 의해서, 상부 고정 요소(122)는 기판의 중량에 상응하는 중력들의 하중들(loads)을 수용한다. 따라서, 기판(101)의 하부 엣지는, 그러한 기판이 상부에 놓여질 수 있는 지지 평면에 의해서 지지되지 않는다. 그에 의해서, 기판의 벌징이 감소될 수 있거나 또는 회피될 수 있는데, 이는 기판이 그 자체의 중량에 의해서 똑바르게(straighten) 되기 때문이다.

여기에서 설명된 다른 실시예들과 조합될 수 있는 또 다른 추가적인 실시예에 따라서, 수직 기판 위치에서 발생되는 중력들에 대해서 본질적으로 수직인 힘들을 수용하기 위해서, 부가적인 고정 요소들(124), 예를 들어 클램프들 또는 안내 수단들이 기판의 측부에 또는 심지어 기판의 하단부에 제공될 수 있다. 측부 또는 하단부에서의 부가적인 고정 요소들은 중력들의 보상에 대해서 본질적으로 기여하지 않는다. 오히려, 부가적인 고정 요소들은 수평 평면 내에서의 기판의 자유 운동을 피하도록 이루어진다.

예를 들어, 기판은 유리(예를 들어, 소다-라임 유리, 보로실리케이트 유리, 등), 금속, 폴리머, 세라믹, 화합물 재료들, 탄소 섬유 재료들, 또는 증착 프로세스에 의해서 코팅될 수 있는 임의의 다른 재료 또는 재료들의 조합으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 재료로 제조될 수 있다. 전형적으로, 기판은 유리 기판일 수 있는데, 유리 기판은 파손에 대해서 더 취약한(critical) 경향이 있다. 그러나, 벌징이 또한 다른 문제들을 초래할 수 있음에 따라, 다른 기판들이 또한 여기에서 설명된 실시예들을 유리하게 이용할 수 있다.

일부 실시예들에 따라서, 캐리어(100)의 지지 부분은 프레임을 포함할 수 있다. 예를 들어, 프레임은 알루미늄, 알루미늄 합금들, 티타늄, 티타늄의 합금들, 또는 스테인리스 스틸, 등으로 제조될 수 있다. 비교적 작은 면적의 기판들, 예를 들어 GEN 5 또는 그 이전의 기판들의 경우에, 지지 부분이 단일 피스로 제조될 수 있는데, 다시 말해서 프레임 또는 플레이트가 일체로 형성된다. 그러나, 여기에서 설명된 다른 실시예들과 조합될 수 있는 일부 실시예들에 따라서, 지지 부분(110)은 상단부 플레이트(112), 사이드바(114), 모서리 부분들, 또는 둘 또는 셋 이상의 측부 요소들 및 상단부 요소들과 같은 둘 또는 셋 이상의 요소들을 포함할 수 있다. 그에 의해서, 특히 매우 큰 면적의 기판들의 경우에, 몇 개의 부분들을 갖는 캐리어가 제조될 수 있다. 캐리어의 이러한 부분들이 조립되어, 기판(101)을 지지하기 위한 프레임 또는 플레이트를 제공한다.

여기에서 설명된 실시예들에 따라서, 기판이 캐리어 내에서 매달리고, 즉 기판의 중량의 대부분 또는 기판의 중량과 관련된 본질적으로 모든 중력들이 상부 고정 요소에 의해서 수용된다. 도 2는 상부 고정 요소(122)의 예를 도시한다. 상부 고정 요소(122)는 베벨형(beveled) 하우징 부분(222) 및 베벨형 하우징 부분 내에 포함된 롤러(224)를 포함할 수 있다. 롤러를 위한 베벨형 하우징 부분은, 롤러(224)가 아래쪽으로 당겨질 때 중력들이 기판 상에 작용함에 따라 기판 상의 압력을 증가시킨다. 그에 의해서, 기판이 상부 고정 요소(122)에 고정될 수 있다.

여기에서 설명된 다른 실시예들과 조합될 수 있는 일부 실시예들에 따라서, 베벨형 하우징 부분 및 롤러를 포함하는 롤러-및-베벨 클램프는, 기판 자체의 중량에 의존하여 기판을 캐리어의 상단부 플레이트의 접촉 면에 대해서 푸싱하는(push) 롤러를 포함한다. 제한적이지 않은 실시예들의 전형적인 선택적 구현예들에 따라서, 롤러는 Peek, Meldin, 고무-형(rubber-like) 재료들(예를 들어, Kalrez)과 같은 방열성(heat-proofed) 플라스틱으로 또는 알루미늄이나 석영 유리와 같은 재료들로 제조될 수 있다.

롤러는 기판 자체의 중량에 의존하여 기판을 캐리어의 상단부 플레이트의 접촉 면에 대해서 푸싱한다. 여기에서 설명된 다른 실시예들과 조합될 수 있는 일부 실시예들에 따라서, 롤러는 Peek, Meldin, 고무-형 재료들(예를 들어, Kalrez)과 같은 내열성 플라스틱으로 또는 알루미늄이나 석영 유리와 같은 재료들로 제조될 수 있다.

여기에서 설명된 다른 실시예들과 조합될 수 있는 일부 실시예에 따라서, 상부 고정 요소(122)는 기판의 상부측의 길이의 적어도 50%의 길이를 따라서 연장할 수 있다. 그에 의해서, 중력들의 수용이 기판(101)의 상단부측의 대부분에 걸쳐서 이루어지는 것이 보장될 수 있다. 이는, 기판 상에서 집중되는 힘들을 회피할 수 있는데, 그러한 집중되는 힘은 변형 및 응력을 초래할 수 있고, 따라서 유리 파손을 초래할 수 있다.

도 2에 도시된 바와 같이, 측부 고정 요소(124)는 지지 부분(110)을 형성하는 프레임의 측부 부분에 제공된다. 그러나, 측부 고정 요소(124)는, 기판(101)이 지지 부분(110)의 접촉 표면으로부터 떨어져 이동하는 것 또는 캐리어 또는 기판 각각의 수직 배향에 대해서 접촉 표면을 따라서 수평으로 이동하는 것을 본질적으로 방지한다.

도 3은 캐리어의 그리고 상부 고정 요소들(122)의 또 다른 추가적인 실시예들을 도시한다. 도 3에 도시된 바와 같이, 하우징 부분(222) 및 롤러(224)는 도 2에 도시된 실시예에 대비하여 더 짧은 길이를 갖는다. 그러나, 2, 3, 4, 5, 6, 또는 그 초과의 더 짧은 상부 고정 요소들 즉, 더 짧은 롤러들(224)이 기판(101)의 상단부측을 따라서 제공될 수 있다. 전형적으로, 복수의 상부 고정 요소들은, 각각, 기판 수용 면적 또는 기판의 상단부측의 길이의 적어도 50%인 길이에 걸쳐서 분포될 수 있다. 그에 의해서, 본질적으로 기판의 중력들의 전체에 대향하는, 상부 고정 요소에 의해서 수용된 힘들은 기판의 상단부측을 따라서 분포될 수 있다. 따라서, 전술한 바와 같이, 상이한 구현예들은 더 긴 롤 폭을 갖는 적어도 하나의 롤러 또는 기판의 길이에 걸쳐서 할당된 둘 또는 셋 이상의 롤러들을 포함할 수 있다.

도 4는 상부 고정 요소(422)의 다른 예를 도시한다. 상부 고정 요소(422)는, 전형적으로 제 1 스프링 부분(432) 및 제 2 스프링 부분(432)을 갖는 스프링 클램프 요소이다. 기판을 캐리어의 지지 부분의 접촉 표면에 대해서 가압하기 위해서 정의된 힘이 이용될 수 있다. 그에 의해서, 이중 레그(leg) 스프링 요소가 제공될 수 있다. 이중 레그 스프링은 기판이 기판 캐리어에 매달릴 수 있게 하기 위한 충분한 힘을 제공하도록 구성된다. 따라서, 이중 레그 스프링(432)은 충분한 힘을 제공하도록 구성되고, 그에 따라 기판 상으로 가압하는 레버(434)는 기판과 레버 자체 사이에 충분한 마찰을 제공하고 그리고 기판과 캐리어의 지지 부분의 접촉 표면 사이에 충분한 마찰을 제공한다. 약 3N의 힘을 제공하는, 일반적으로 이용되는 스프링 요소들은 예를 들어 3 kg 내지 5 kg의 중량의 기판을 매다는데 있어서 충분하지 않는데, 3 kg 내지 5 kg의 중량은 유리 타입 및 유리 두께에 따라서 GEN 7.5 기판의 중량일 수 있다.

여기에서 설명된 다른 실시예들과 조합될 수 있는 일부 실시예들에 따라서, 기판 지역의 상부측에서 스프링 클램프 요소들은, 적어도 기판의 중력들을 보상하는 것을 허용하는 레버 아암에서의 마찰력들을 제공하기에 충분한 힘을 제공한다. 이와 대조적으로, 기판의 측부에서 제공되는 스프링 클램프 요소들의 경우에, 기판의 중량이 상부 고정 요소(122)에 의해서 지지되기 때문에, 2 내지 4 N의 힘이면 충분하다.

따라서, 여기에서 설명된 실시예들은 매달린 유리 또는 매달린 기판을 위해서 구성된다. 두께가 0.9 mm 또는 그 미만, 전형적으로 두께가 0.5 mm 또는 그 미만인 얇은 유리 기판들을 위한 각각의 캐리어들이 제공된다. 또한, 프로세싱 시스템들 및 상응하는 프로세싱 시스템들에서 그러한 캐리어들을 이용하는 방법이 제공된다.

여기에서 설명된 다른 실시예들과 조합될 수 있는 일부 실시예들에 따라서, 고정 요소들이 클램프 장착 요소들에 의해서 제공될 수 있다. 그에 의해서, 유리는 레버에 의해서 캐리어의 지지 부분의 접촉 표면 상으로 가압된다. 따라서, 레버와 유리 사이에 및/또는 지지 표면과 유리 사이에 마찰이 생성될 수 있다. 일부 실시예들에 따라서, 부가적인 또는 대안적인 구현예들은 고무 재료 등과 같은 큰 마찰의 재료를 구비하는 각각의 레버들 또는 표면들을 갖는다. 전형적으로, 이러한 재료는 진공 분위기들에 대해서 적합하여야 하는데, 이는 많은 프로세싱 단계들이 진공 조건들 하에서 실시될 것이기 때문이다.

도 4에 도시된 스프링 요소들은 캐리어 또는 지지 부분 각각에서의 접촉 표면에 대해서 기판을 가압하기 위한 정의된 힘을 제공한다. 정의된 힘은 도 4와 관련하여 도시된 바와 같은 스프링을 이용하여 또는 니 레버(knee lever)와 같은 자가-고정 레버들의 시스템을 이용하여 설정(put up)될 수 있다. 니 레버와 같은 레버(522)의 예가 도 5에 도시되어 있다. 레버(522)는, 예를 들어, 기판(101)과 접촉하고 그리고 기판을 캐리어 플레이트의 지지 부분의 접촉 표면에 대해서 가압하기 위한 자가 고정 메커니즘 및 부시들(bushes)을 구비한 레버 홀더(526)를 포함할 수 있다. 전형적인 선택적 구현예들에 따라서, 레버와 함께 이용될 수 있는, 가압을 위한 부시들은 미리 결정된 접촉력을 정의하기 위한 압력 스프링을 포함할 수 있다. 전형적인 실시예들에 따라서, 레버, 및 특히 압력 스프링을 구비한 레버는 로봇 아암에 의해서 동작되도록 이루어질 수 있다. 여기에서 설명된 실시예들에 따라서, 기판을 캐리어 상에 로딩하는 것이 로봇에 의해서 실시될 수 있다.

전술한 바와 같이, 여기에서 설명된 다른 실시예들과 조합될 수 있는 또 다른 추가적인 실시예들에 따라서, 기판의 벤딩 또는 수평 운동을 회피하기 위해서, 기판은 적절한 클램프 요소들 또는 슬라이딩 요소들로 우측/좌측 및/또는 하단부측에서 고정 및/또는 안내될 수 있다.

상기 실시예들에서 예시된 바와 같이, 캐리어는 개구를 갖는 지지 부분을 제공하고, 이러한 지지 부분은 기판의 엣지를 또한 마스킹하기 위해서 이용될 수 있다. 그에 의해서, 기판이 캐리어와 접촉하는 접촉 표면이 본질적으로 기판의 둘레를 따라서 제공된다. 개구를 형성하는, 캐리어의 엣지는 증착 단계들과 같은 프로세싱 단계들을 위한 엣지 배제 마스크로서 이용될 수 있다. 그러나, 또 다른 추가적인 실시예들에 따라서, 캐리어는 플레이트 또는 다른 접촉 표면에 의해서 제공될 수 있다. 그에 의해서, 상부 고정 요소는 여기에서 설명된 바와 유사하게 제공된다. 그러나, 접촉 표면이 개구를 갖는 프레임 형상으로부터 변경될 수 있다. 특히, 그러한 지지 부분 구성들을 위해서, 분리된 엣지 배제 마스크가 제공될 수 있다.

전형적으로, 기판의 엣지는, 실질적으로 증착 재료 없이 유지하여야 하는 기판의 지역으로서 또는 증착 재료의 층 두께가 마스킹되지 않은 기판 부분에 대비하여 적어도 25%의 값까지 감소되는 곳으로서 정의될 수 있다.

전형적으로, 기판은 재료 증착에 적합한 임의 재료로 제조될 수 있다. 예를 들어, 기판은 유리(예를 들어, 소다-라임 유리, 보로실리케이트 유리, 등), 금속, 폴리머, 세라믹, 화합물 재료들, 탄소 섬유 재료들, 또는 증착 프로세스에 의해서 코팅될 수 있는 임의의 다른 재료 또는 재료들의 조합으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 재료로 제조될 수 있다. 기판의 프로세싱에 또한 영향을 미칠 수 있는 벌징이 여기에서 설명된 실시예들에 따른 캐리어들에 의해서 감소될 수 있다. 특히, 파손이 더욱 관심의 대상인, 유리 기판들 또는 세라믹 기판들의 경우에, 증가된 손실로 인한 생산 프로세스들의 생산성 감소들을 수반하는 기판 파손을 캐리어들이 또한 상당히 감소시킬 수 있다.

상이한 실시예들에 따라서, 캐리어는, PVD 증착 프로세스들, CVD 증착 프로세스, 기판 구조화 엣징(edging), 가열(예를 들어, 어닐링), 또는 임의의 종류의 기판 프로세싱을 위해서 이용될 수 있다. 여기에서 설명된 바와 같은 캐리어들의 실시예들 및 그러한 캐리어들을 이용하는 방법들은 비-정지형(non-stationary)에 대해서, 즉 수직으로 배향된 대면적 유리 기판들의 연속적인 기판 프로세싱에 대해서 특히 유용하다. 비-정지형 프로세싱은 전형적으로, 캐리어가 또한 프로세스를 위한 마스킹 요소들을 제공할 것을 요구한다.

도 6은 실시예들에 따른 증착 챔버(600)의 개략도를 도시한다. 증착 챔버(600)는 PVD 또는 CVD 프로세스와 같은 증착 프로세스를 위해서 이루어진다. 기판(101)은 기판 운반 디바이스(620) 상의 캐리어 내에 또는 캐리어에 위치되어 있는 것으로 도시되어 있다. 증착 공급원(630)은 코팅될 기판의 측부와 대면하여 챔버(612) 내에 제공된다. 증착 공급원(630)은 기판 상에 증착될 증착 재료(635)를 제공한다.

도 6에서, 증착 공급원(630)은 증착 재료를 상부에 갖는 타겟 또는 기판(101) 상에서의 증착을 위해서 재료가 방출될 수 있게 허용하는 임의의 다른 배열체일 수 있다. 전형적으로, 증착 공급원(630)은 회전가능한 타겟일 수 있다. 일부 실시예들에 따라서, 증착 공급원을 위치시키기 위해서 및/또는 교체하기 위해서, 증착 공급원(630)이 이동가능할 수 있다. 다른 실시예들에 따라서, 증착 공급원은 평면형 타겟일 수 있다.

일부 실시예들에 따라서, 증착 재료(635)는 증착 프로세스에 따라서 그리고 코팅된 기판의 추후의 적용예에 따라서 선택될 수 있다. 예를 들어, 공급원의 증착 재료는: 알루미늄, 몰리브덴, 티타늄, 또는 구리 등과 같은 금속, 실리콘, 인듐 주석 산화물, 및 기타 투명 전도성 산화물들로 이루어진 그룹으로부터 선택된 재료일 수 있다. 전형적으로, 그러한 재료들을 포함할 수 있는 산화물-층, 질화물-층 또는 탄화물-층은, 공급원으로부터 재료를 제공하는 것에 의해서 또는 반응 증착에 의해서, 즉 공급원으로부터의 재료가 프로세싱 가스로부터의 산소, 질화물(nitride), 또는 탄소와 같은 원소들과 반응하는 것에 의해서, 증착될 수 있다. 일부 실시예들에 따라서, 실리콘산화물들, 실리콘 산질화물들, 실리콘질화물들, 알루미늄산화물, 알루미늄산질화물들 같은 박막 트랜지스터 재료들이 증착 재료로서 사용될 수 있다.

전형적으로, 기판(101)은, 특히 비-정지형 증착 프로세스들을 위해서, 엣지 배제 마스크로서 또한 역할할 수 있는 캐리어 내에 또는 캐리어에 제공된다. 파선들(665)은 챔버(600)의 동작 중의 증착 재료(635)의 경로를 예시적으로 도시한다. 여기에서 설명된 다른 실시예들과 조합될 수 있는 다른 실시예들에 따라서, 챔버(612) 내에 제공되는 분리된 엣지 배제 마스크에 의해 마스킹이 제공될 수 있다. 그에 의해서, 여기에서 설명된 실시예들에 따른 캐리어는 정지형 프로세스들에 대해서 그리고 또한 비-정지형 프로세스들에 대해서 유리할 수 있다.

일부 실시예들에 따라서, 기판 상에 증착 재료 층을 증착하기 위한 방법이 제공된다. 도 7은 설명된 방법의 흐름도를 도시한다. 전형적으로, 단계(701)는 캐리어 내에 기판을 로딩하는 것을 나타낸다. 일부 실시예들에 따라서, 기판은 전술한 바와 같은 기판일 수 있고 그리고 증착 장치는 도 6에 예시적으로 도시된 바와 같은 증착 챔버일 수 있다. 그에 의해서, 전형적으로, 기판은 캐리어 내에 매달리도록 제공되고 그리고/또는 적어도 하나의 고정 요소가 제공되며, 고정 요소는 기판의 프로세싱 중에 기판의 상부측에서 기판을 유지하도록 구성되고 그리고 기판의 중량의 적어도 60%를 지탱하도록 구성된다.

단계(702)에서, 기판은 본질적으로 수직 배향으로 프로세싱 챔버 내로 및/또는 프로세싱 챔버를 통해서 이송된다. 캐리어 또는 마스크는 기판의 엣지를 커버할 수 있다. 여기에서 설명된, 그리고 여기에서 설명된 다른 실시예들과 조합될 수 있는 실시예들에 따라서, 본질적으로 수직은, +-10° 또는 그 미만, +-5°또는 그 미만, 또는 심지어 3°또는 그 미만의 편차로 수직 배향된 유리 기판으로서 이해될 수 있다. 프로세싱이 실시되는 그리고/또는 캐리어가 이용되는 적용예의 전체 셋업에 의존하여, 정확하게 수직인 배향은 기판 표면 상에 바람직하지 못한 입자들이 적다는 장점을 가질 수 있는 반면, 기판의 약간의 경사는, 경사에 의해서 제공되는 고정된 배향으로 인해서, 기판 지지가 보다 용이하다는 장점을 가질 수 있다.

일부 실시예들에 따라서, 재료 증착을 위한 방법, 증착을 위한 장치 및 기판의 엣지를 커버하기 위한 마스크는 적어도 0.174 ㎡, 특히 적어도 1.4 ㎡, 보다 특히 적어도 4 ㎡ 의 크기를 갖는 대면적 기판을 위해서 이용된다.

여기에서 설명된 다른 실시예들과 조합될 수 있는 일부 실시예들에 따라서, 유리는 유리 자체의 하중으로 기판의 하단부 엣지를 변형시킨다. 실시예들은, 특히 기판들의 길이 및 높이가 점점 더 증가되지만, 기판들의 두께는 감소된다는 사실을 고려하여, 유리 파손 감소를 제공할 수 있다. 기판의 프로세싱에 또한 영향을 미칠 수 있는 벌징은 여기에서 설명된 실시예들에 따른 캐리어들에 의해서 감소될 수 있다.

전술한 내용이 발명의 실시예들에 관한 것이지만, 발명의 다른 그리고 추가적인 실시예들이 발명의 기본적인 범위로부터 벗어나지 않고도 안출될 수 있고, 발명의 범위는 이하의 청구항들에 의해서 결정된다.

Claims

특히 적어도 0.174 ㎡의 면적을 갖는 대면적 유리 기판(101)을 기판 프로세싱 챔버 내에서 지지하기 위한 캐리어(100)로서:
상기 기판의 프로세싱 중에 상기 기판의 상부측에서 상기 유리 기판을 유지하도록 구성되고 그리고 상기 기판의 중량의 적어도 60%를 지탱하도록 구성된 적어도 하나의 고정 요소(122; 422, 522); 및
상기 기판의 프로세싱 중에 본질적으로 수직인 배향으로 상기 기판을 유지하도록 구성된 적어도 하나의 지지 부분(110)을 포함하는, 캐리어.
제 1 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 고정 요소(122; 422, 522)는 기판 지역 내에서 본질적으로 매달린 기판을 제공하도록 구성되는, 캐리어.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 고정 요소는: 롤러-및-베벨 클램프 요소(122), 스프링 클램프 요소(422), 및 니-레버 클램프 요소(522)로 이루어진 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 요소를 포함하는, 캐리어.
제 3 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 고정 요소는 상기 기판 지역의 상부측의 길이의 적어도 50%에 걸쳐서 연장하는 길이를 갖는 적어도 롤러-및-베벨 클램프 요소를 포함하는, 캐리어.
제 3 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 고정 요소는 상기 기판 지역의 상부측의 길이의 적어도 50%에 걸쳐서 연장하는 길이에 걸쳐서 분포된 복수의 롤러-및-베벨 클램프 요소들을 포함하는, 캐리어.
제 3 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 고정 요소는 적어도 하나의 스프링 클램프 요소, 전형적으로 이중 스프링 클램프 요소를 포함하는, 캐리어.
제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
수직 배향의 기판의 중력들에 본질적으로 수직인 힘들을 수용하도록 구성된 하나 또는 둘 이상의 측부 고정 요소들(124)을 더 포함하는, 캐리어.
제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 고정 요소는 0.1 mm 내지 1.8 mm의 두께를 갖는 기판을 고정하도록 구성되는, 캐리어.
제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 캐리어는 상기 기판을 기판 지역에 위치시키도록 구성되고, 그리고 상기 지지 부분은, 상기 기판의 적어도 둘레와 접촉하도록 이루어진 표면을 갖는, 캐리어.
제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 지지 부분은 상기 기판의 측부 상에서만 상기 기판과 접촉하도록 구성되는, 캐리어.
제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 고정 요소는 상기 기판 표면 상으로의 입자 발생을 감소 또는 제거하도록 구성되는, 캐리어.
대면적 유리 기판 상에 층을 증착하기 위한 장치(600)로서:
내부에서의 층 증착을 위해서 이루어진 진공 챔버(612);
제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 따른 캐리어의 운반을 위해서 이루어진 운반 시스템(620)으로서, 특히 본질적으로 수직인 배향이 상기 프로세싱 챔버에 대해서 제공되는, 운반 시스템; 및
상기 층을 형성하는 재료를 증착하기 위한 증착 공급원(630)을 포함하는, 대면적 유리 기판 상에 층을 증착하기 위한 장치.
대면적 유리 기판을 프로세싱하는 방법으로서:
특히 0.174 ㎡ 및 그 초과의 크기를 갖는 대면적 유리 기판을 캐리어 상에 로딩하는 단계;
상기 기판과 함께 상기 캐리어를 프로세싱 챔버 내로 이송하는 단계로서, 상기 기판은 본질적으로 수직 배향이고, 상기 기판은 상기 캐리어에 매달려 있는, 이송 단계; 및
상기 기판을 프로세싱하는 단계를 포함하는, 대면적 유리 기판을 프로세싱하는 방법.
제 13 항에 있어서,
상기 캐리어는 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 따른 캐리어인, 대면적 유리 기판을 프로세싱하는 방법.
제 13 항 또는 제 14 항에 있어서,
상기 프로세싱 단계는 비-정지형 프로세싱이고 그리고/또는 상기 기판은, 이송 이동의 중단 없이, 상기 프로세싱 챔버 내로, 상기 프로세싱 챔버를 통해서, 그리고 상기 프로세싱 챔버 외부로 이송되는, 대면적 유리 기판을 프로세싱하는 방법.
제 13 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 매달림은 상기 기판의 상부 엣지의 위치를 고정하는 상부 고정 요소에 의해서 제공되는, 대면적 유리 기판을 프로세싱하는 방법.