KR100508770B1 - 균일한 식각이 가능한 건식 식각 설비 - Google Patents

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Abstract

건식 식각 설비의 캐소드(cathode)에 설치되어 LCD 글라스를 로딩/언로딩시키는 리프트 핀에도 캐소드와 동일한 전원을 인가하여 캐소드에 균일한 전계 분포가 형성되도록 하여 균일한 식각이 가능토록 한 건식 식각 설비가 개시되고 있다.
본 발명에 의하면, 밀폐된 챔버에 설치된 캐소드 및 캐소드와 일정 간격 이격된 애노드와, 캐소드에 위치한 LCD 글라스를 캐소드로부터 일정 간격 이격시키기 위하여 캐소드를 관통하는 도전성 리프트 핀과, 리프트 핀의 일단부와 결합되어 리프트 핀을 직선왕복운동시키며, 리프트 핀과 절연되는 에어 실린더와, 에어 실린더와 연결된 공기 급/배기 장치 및 캐소드와 리프트 핀에 동일한 전원을 인가하는 전원공급부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

균일한 식각이 가능한 건식 식각 설비
본 발명은 건식 식각 설비에 관한 것으로 더욱 상세하게는 LCD 글라스가 안착되는 캐소드의 모든 영역이 균일한 전계 분포를 갖도록 하여 LCD 글라스가 균일하게 식각 되도록 한 건식 식각 설비에 관한 것이다.
일반적으로, 건식 식각법은 밀폐된 챔버내의 캐소드에 LCD 글라스를 장착한 후 LCD 글라스상에 이미 형성되어 있는 절연막 또는 금속층을 플라즈마 상태의 가스에 의해 식각하므로 식각된 LCD 글라스의 세척 공정이 필요하지 않을 뿐 아니라 절연막 또는 금속층이 이방성 식각되는 특성을 갖는다.
도 1에는 종래 건식 식각 설비의 개념도가 도시되어 있다. 첨부된 도면을 참조하면 밀폐된 챔버(10)의 내측면 하부에는 인가받은 RF 전원에 의하여 외부에서 유입된 소스가스를 이온화함과 동시에 LCD 글라스가 놓여지는 캐소드(40)가 설치되고, 챔버(10)의 상부에는 애노드(20)가 설치된다.
캐소드(40)는 일정 직경을 갖는 다수개의 관통공을 포함하며, RF 전원을 인가하는 RF 제너레이터(60)와 전기적으로 연결된다.
이 캐소드(40)의 관통공에는 선행 공정을 종료하고 챔버(10)로 이송된 LCD 글라스(30)를 일시적으로 안착하거나 공정이 종료된 LCD 글라스(30)를 후속 공정으로 이송할 때 이송 암(미도시)이 LCD 글라스(30)의 후면을 고정할 수 있도록 캐소드(40)의 상면으로부터 LCD 글라스(30)를 소정 간격 리프트 시키는 리프트 핀(56)이 관통 설치된다.
이 리프트 핀(56)은 공기압으로 작동하는 에어 실린더(53)와 결합되어 직선왕복운동한다.
이때, 캐소드(40)의 관통공 부분에는 RF 전원이 인가되지 못하는 이유로 타부분에 비하여 상대적으로 낮은 전계 분포를 갖고, 관통공을 관통하는 리프트 핀(56)에도 RF 전원이 인가되지 못함으로 인하여 관통공에 해당하는 LCD 글라스 부분에서는 균일한 식각이 진행되지 못한다.
리프트 핀(56)에 RF 전원이 인가되지 못하는 이유로는 캐소드(40)의 전원이 리프트 핀(56)에 인가될 경우 RF 제너레이터(60)-리프트 핀(56)-에어 실린더(53)가 폐회로를 이루게 되어 RF 전원이 외부로 누설되는 문제가 발생하기 때문으로, 이와 같은 RF 전원의 누설을 방지하기 위하여 캐소드(40)의 관통공면에는 리프트 핀(56)으로 RF 전원이 인가되는 것을 방지하는 절연부재(45)가 형성된다.
미설명 도면 부호 15는 소스가스 유입단, 70은 잔류/반응가스 배출구.
이와 같이 구성된 종래 건식 식각 설비의 작용을 살펴보면, 건식 식각 공정을 진행하기 위하여 선행 공정을 종료한 LCD 글라스(30)는 이송 암(미도시)에 의하여 이미 개방되어 있는 챔버 도어(미도시)를 통하여 챔버(10) 내부로 유입되고, 유입된 LCD 글라스(30)는 리프트 상태의 리프트 핀(56) 단부에 안착된다.
이후, LCD 글라스(30)가 리프트 핀(56)에 안착되면 이송 암(미도시)은 원위치로 복귀하고 도어(미도시) 또한 폐쇄된다.
이어서, 리프트 핀(56)은 하방으로 이송되어 캐소드(40)의 상면에 안착되고, 캐소드(40)에는 RF 제너레이터(60)에 의하여 RF 전원이 인가됨과 동시에 소스가스 유입단(15)을 통하여 소스 가스가 유입된다.
소스가스는 RF 전원에 의하여 발생한 강한 전계 내에서 강한 부식성을 갖도록 이온화된 후 LCD 글라스의 상면을 일정 조건하에서 식각한다.
LCD 글라스(30)의 식각이 종료되면 에어 실린더(53)가 작동하여 리프트 핀(56)을 캐소드(40)의 상면으로 리프트 시킨다. 계속해서 챔버 도어(미도시)가 개방된 상태에서 이송 암(미도시)은 LCD 글라스(30)의 후면을 흡착한 후, 후속 공정으로 LCD 글라스(30)를 이송한다.
그러나, 이와 같은 종래 건식 식각 설비에 의하여 LCD 글라스(30)의 상면을 식각할 때 특정 부분, 특히 캐소드(40)의 관통공 부분에 해당하는 LCD 글라스의 상면 부분이 타 부분에 비하여 불균일한 전계 분포가 형성됨으로 인하여 해당 LCD 글라스 부분이 균일하게 식각되지 않는 문제점이 있다.
이와 같은 문제점은 도 2에 도시된 바와 같이, 캐소드(40)의 관통공(45) 부분에서는 RF 제너레이터(60)에 의하여 공급된 RF 전원이 인가되지 않음으로 인하여, 캐소드(40)에 공급되는 평균 전계 분포를 VA라 하였을 때 관통공(45)에 해당하는 부분에서는 Vmin으로 전계의 세기가 급격히 감소되기 때문에 발생한다.
따라서, 본 발명은 이와 같은 종래의 문제점을 감안한 것으로서, 본 발명의 목적은 캐소드 전면적에 걸쳐서 균일한 전계를 인가하여 LCD 글라스를 균일하게 식각함에 있다.
이와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위한 균일한 식각이 가능한 건식 식각 설비는 밀폐된 챔버에 설치된 캐소드 및 캐소드로부터 일정 간격 이격된 애노드, 캐소드에 위치한 LCD 글라스를 캐소드로부터 일정 간격 이격시키기 위하여 캐소드를 관통하는 전도성 리프트 핀, 리프트 핀의 일 단부와 결합되어 리프트 핀을 직선왕복운동시키며, 리프트 핀과 절연되는 에어 실린더, 에어 실린더와 연결된 공기 급/배기 장치 및 캐소드와 리프트 핀에 동일한 전원을 인가하는 전원공급부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명 균일한 식각이 가능한 건식 식각 설비의 구체적인 구성 및 이에 따른 작용을 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다.
도 3을 참조하면, 밀폐된 챔버(110)의 내측면 하부에는 일정 면적을 갖는 캐소드(140)가 설치되어 있고 캐소드(140)와 소정 간격 이격된 챔버 내측면 상부에는 애노드(120)가 설치되어 있으며, 챔버(110)의 일정 위치에는 LCD 글라스(130)의 입출입을 위한 챔버 도어(미도시)가 설치된다.
이에 더하여, 챔버(110)의 상단에는 식각용 소스가스가 공급되는 소스가스 유입단이 설치되어 있고, 챔버(110)의 하단에는 반응 후 생성된 반응가스와 미반응 가스가 배출되는 배출단(170)이 설치된다.
캐소드(140)중 LCD 글라스(130)가 놓여지는 부분에는 LCD 글라스(130)를 캐소드(140)로부터 일정 간격 이격 시키기 위한 관통공(143)이 다수개 형성된다. 이때, 관통공(143)은 LCD 글라스(130)를 안정적으로 지지하기 위하여 적어도 3 이상이 설치되는 것이 바람직하며, 관통공(143)의 위치는 LCD 글라스(130)의 크기에 따라서 변경이 가능하다.
이와 같은 캐소드(140)는 소스가스 유입부(115)로부터 유입된 소스가스를 이온화하기 위하여 RF 전원을 필요로 하는 바, 캐소드(140)에는 캐소드(140)로 RF 전원을 공급해주는 전원공급부(160)가 연결된다. 전원공급부(160)는 RF 제너레이터(161)와 전원연결선(162,164)으로 구성된다.
한편, 캐소드(140)의 관통공(143)에는 리프터(150)의 리프트 핀(154)이 직선왕복운동 가능하게 결합된다.
리프터(150)는 앞서 언급한 리프트 핀(154)과, 리프트 핀(154)을 직선왕복운동시키는 에어 실린더(152)와 에어 실린더(152)와 연통되어 압축 공기를 급기/배기하는 공기 급/배기 장치(158)로 구성되어 있으며, 공기 급/배기 장치(158)는 에어 실린더(152)와 급/배기관(156)에 의하여 연통된다.
리프트 핀(154)은 전기 전도율이 매우 높은 전도체 재질로 구성되어 있으며, 리프트 핀(154)을 직선왕복운동시키는 에어 실린더(152)는 전기 전도율이 매우 낮은 부도체 재질로 구성된다.
이 리프트 핀(154)에는 캐소드(140)와 마찬가지로 전원공급부인 RF 제너레이터(161)와 전원공급선(164)이 연결되어 RF 전원이 인가된다.
이때, 에어 실린더(152)는 부도체 재질로 구성되어 있기 때문에 RF 전원이 인가되지 않음으로써 리프트 핀(154)-에어 실린더(152)는 개방 회로가 형성되어 RF 전원의 누설은 발생하지 않는다. 여기서, 에어 실린더(152)는 전체가 부도체 재질로 형성되어도 무방하고, 전도체 재질인 리프트 핀(154)과 접촉하는 부분만을 부도체 재질로 형성하여도 무방하다.
이처럼 리프터(150)의 리프트 핀(154)과 캐소드(140) 모두에 RF 전원이 인가될 경우 도 4에 도시된 전계 분포도에서 보여지는 바와 같이 RF 제너레이터(161)에서 인가된 전압에 의하여 발생한 전계 VA와, 캐소드(150)의 관통공에 해당하는 전계는 거의 동일하고 다만 캐소드(150)의 관통공과 리프트 핀(154)의 경계면에서 미약한 변동이 발생할 뿐 종래와 비교하였을 때 큰 전계 분포 편차가 발생하지 않게 된다.
이와 같이 구성된 본 발명 균일한 식각이 가능한 건식 식각 설비의 작용을 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
먼저, 선행 공정을 종료한 LCD 글라스(130)가 이송 암(미도시)에 의하여 건식 식각 설비로 이송되면 챔버 도어(미도시)가 개방되고, 챔버 도어를 통하여 LCD 글라스가 유입되면, 리프터(150)중 공기 급/배기 장치가 에어 실린더(152)에 압축 공기를 급기하여 리프트 핀(154)이 캐소드(140)의 상면으로부터 돌출되도록 한다.
리프트 핀(154)이 캐소드(140)의 상면으로 돌출되고 LCD 글라스(130)가 리프트 핀(154)의 단부에 안착된 후 이송 암(미도시)이 챔버(110) 외부로 배출되면, 도어(미도시)가 폐쇄되고, RF 제너레이터(161)로부터 인가된 RF 전원은 리프트 핀(154) 및 캐소드(140)로 인가된다. 이어서, 소스가스 유입단(115)을 통하여 소스가스가 챔버(110)내로 분사된다.
이때, 리프터(150)의 리프트 핀(154)에는 RF 전원이 인가되지만 부도체 재질의 에어 실린더(152)에는 전원이 인가되지 않음으로 인하여 RF 전원의 외부 누설은 차단된다.
이후, 챔버(110) 내로 분사된 소스가스는 캐소드(140)의 강한 전계에 의하여 반응성이 매우 강한 이온화 가스가 되어 이온화된 가스에 의하여 LCD 글라스(130)의 상면중 특정 패턴 부분을 식각한다.
이때, 리프트 핀(154)을 삽입하기 위한 관통공(143)을 포함한 캐소드(140)의 전면적에 걸쳐 매우 균일한 전계가 형성되기 때문에 리프트 핀(154)이 위치한 부분에서 발생하던 식각 불량을 최소화된다.
이상에서 상세하게 설명한 바와 같이, LCD 글라스를 안착하고 있는 캐소드와 로딩/언로딩하기 위한 리프트 핀 모두에 RF 전원을 인가함으로써 LCD 글라스가 매우 균일하게 식각되도록 하는 효과가 있다.
도 1은 종래 건식 식각 설비를 도시한 개념도.
도 2는 종래 건식 식각 설비의 캐소드와, 캐소드에 인가된 전계의 분포를 도시한 전계 분포도.
도 3은 본 발명에 의한 건식 식각 설비를 도시한 개념도.
도 4는 본 발명에 의한 건식 식각 설비의 캐소드와, 캐소드에 인가된 전계분포를 도시한 전계 분포도.

Claims (3)

  1. 밀폐된 챔버에 설치된 캐소드 및 상기 캐소드로부터 일정 간격 이격된 애노드;
    상기 캐소드에 위치한 LCD 글라스를 상기 캐소드로부터 일정 간격 이격시키기 위하여 상기 캐소드를 관통하는 전도성 리프트 핀;
    상기 리프트 핀의 일 단부와 결합되어 상기 리프트 핀을 직선왕복운동시키며, 상기 리프트 핀과 절연되는 에어 실린더;
    상기 에어 실린더와 연결된 공기 급/배기 장치; 및
    상기 캐소드와 상기 리프트 핀에 동일한 전원을 인가하는 전원공급부를 포함하는 건식 식각 설비.
  2. 제1항에 있어서, 상기 캐소드는 상기 리프트 핀의 관통을 위하여 형성된 관통공을 갖는 것을 특징으로 하는 건식 식각 설비.
  3. 제1항에 있어서, 상기 에어 실린더는 상기 리프트 핀과의 절연을 위하여 부도체 재질을 포함하는 것을 특징으로 하는 건식 식각 설비.
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