KR100510920B1 - 플라즈마 식각 설비의 정전기 감쇠 장치 및 정전기 감쇠 방법 - Google Patents

Abstract

중심부에 소정 직경을 갖는 최소한 하나 이상의 관통홀이 형성되어 플라즈마 식각 과정 중 대전된 식각 대상물이 리프트될 때 소정 기체가 관통홀로 출입되는 플라즈마 식각 설비의 하부 전극을 개시하고, 그 하부 전극 및 하부 전극의 관통홀과 각각 배관으로 연결되고 플라즈마 식각 과정에서 대전된 식각 대상물이 리프팅될 때 관통홀로 소정 가스를 공급하면서 그 양을 조절하는 가스 공급기를 구비하는 플라즈마 식각 설비의 정전기 감쇠 장치를 개시하였다.

따라서, 플라즈마 식각을 종료한 글래스를 안전하게 리프트하여 언로딩할 수 있으므로, 글래스의 안전성을 확보할 수 있고, 그에 따라서 수율이 향상되고, 공정 환경이 개선되는 효과가 있다.

Description

플라즈마 식각 설비의 정전기 감쇠 장치 및 정전기 감쇠 방법

본 발명은 플라즈마 식각 설비의 정전기 감쇠 장치 및 정정기 감쇠 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 글래스가 놓이는 하부 전극에 관통홀을 형성하고 관통홀을 통하여 공기를 출입시킴으로써 글래스와 하부 전극의 대전력을 감쇠시키고 글래스 리프팅시 물리적인 손상 발생을 방지한 플라즈마 식각 설비의 하부 전극 및 정전기 감쇠 장치에 관한 것이다.

반도체 기술이 고 집적화됨에 따라서 미세 선폭을 갖는 패턴을 가공하기 위하여 건식 식각 설비가 필수적으로 이용되고 있으며, 특히 액정 디스플레이 장치를 구성하는 글래스의 식각에는 건식 식각 설비 중 플라즈마 식각 설비가 많이 이용되고 있다.

플라즈마 식각 설비의 공정 챔버 내부의 하부 전극 상에 식각 대상물인 글래스가 놓이며, 글래스가 로딩된 공정 챔버의 내부는 수십 Torr 정도의 압력으로 설정되고, 반응 가스가 내부로 공급된 후 고주파 전압이 인가되어서 플라즈마 상태로 변환되며, 플라즈마 상태의 반응 가스가 글래스의 표면과 반응함에 따라서 식각이 진행되고, 식각이 종료된 후 글래스는 언로딩된다.

플라즈마 식각을 수행하기 위해서는 반응 가스가 전기적인 극성을 갖는 플라즈마 상태로 변환되고, 플라즈마 상태의 반응가스에 포함된 라디컬이나 이온들이 글래스의 표면으로 모여서 반응된다. 전술한 반응 과정에서 글래스는 전기적인 축전이 이루어지고, 특히 고주파 전압이 대전됨에 따라서 글래스에는 상당한 수준의 축전이 이루어진다.

도 1a를 참조하면 글래스(10)는 하부 전극(12) 상에 놓여지며, 하부 전극(12)의 변부에는 글래스 언로딩 전 리프팅을 위한 리프트 핀(14)이 구성되어 있다.

식각이 종료된 글래스(10)의 언로딩을 위해서는 도 1b와 같이 글래스(10)가 하부 전극(12) 상에서 리프트 핀(14)으로 리프트된다. 그러나, 하부 전극(12)으로부터 리프트 핀(14)이 상부로 올라오더라도 전술한 축전에 의한 대전력으로 글래스(10)는 하부 전극(12)과 결합을 유지하려는 성향을 갖게 되며, 리프트 핀(14)이 올라오는 변부에는 글래스(10)가 올려지지만 중심부에서는 글래스(10)가 하부 전극(12)과 밀착된 상태를 유지하게되어 결과적으로 글래스(10)가 도 1b와 같이 휘어진다.

구체적인 예로써 글래스(10)의 크기가 550㎜×650㎜의 경우 완전히 바닥면에서부터 들어올려지는 것은 14㎜ 정도 리프트 핀(14)이 상승한 후이며, 정전기가 중앙에 집중된 경우에는 리프트 핀(14)이 40㎜ 이상 상승되어야 글래스(10)가 리프트된다.

일정 레벨 이상 리프트 핀(14)에 의하여 글래스(10)가 리프팅되면 글래스(10)의 중심부에 밀착된 부분이 떨어지면서 튀겨지며, 그에 의한 반동으로 글래스(10)는 요동되고, 이때 물리적인 글래스(10)의 손상이 종종 발생된다. 그리고 심한 경우는 글래스(10)가 파손되는 경우도 발생된다.

전술한 바와 같이 종래의 플라즈마 식각 설비의 공정 챔버 내부에서 식각이 종료된 후 글래스의 리프팅 과정에서 축전에 의한 밀착으로 글래스가 손상되는 경우가 종종 발생되어 수율을 저하시키는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명의 목적은, 플라즈마 식각을 종료한 글래스를 리프팅할 때 글래스를 중성화시켜서 축전에 의한 밀착력을 완화하여 글래스의 손상 또는 파손을 방지하기 위한 플라즈마 식각 설비의 정전기 감쇠 장치를 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은, 플라즈마 식각을 종료한 글래스를 손상없이 리프팅하기 위한 정전기 감쇠 방법을 제공함에 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 플라즈마 식각 설비의 정전기 감쇄 장치는 식각 대상물이 로딩/언로딩되고 중심부에 최소한 하나 이상의 관통홀이 형성된 하부 전극, 및 상기 하부 전극의 관통홀과 각각 배관으로 연결되고, 플라즈마 식각 과정에서 대전된 상기 식각 대상물이 리프팅될 때, 상기 관통홀로 소정의 중성화 가스를 공급하는 가스 공급기를 포함한다.

그리고, 상기 중성화 가스는 상기 관통홀을 통하여 강제 공급될 수 있으며, 상기 중성화 가스는 헬륨, 질소 또는 산소 중 적어도 어느 하나 이상을 포함하여 공급될 수 있고, 이때 음이온과 양이온이 혼합된 상태로 공급됨이 바람직하다.

한편, 본 발명에 따른 정전기 감쇠 방법은, 챔버 내의 하부 전극 상에 배치된 액정디스플레이장치를 구성하는 글래스를 플라즈마 식각하는 단계, 상기 플라즈마 식각 후 상기 하부 전극에 설치된 리프트 핀을 상승시키는 단계, 및 상기 하부 전극에 형성된 하나 이상의 관통홀을 통해 소정의 중성화 가스를 유입시켜 상기 글래스의 정전기를 제거하는 단계를 포함한다.

그리고, 상기 리프트 핀의 상승과 상기 중성화 가스 유입이 동시에 이루어질 수 있고, 상기 리프트 핀의 상승 전에 상기 중성화 가스 유입이 이루어질 수 있으며, 상기 리프트 핀에 의하여 상기 글래스가 일차적으로 소정 높이 들린 후 상기 중성화 가스가 유입되어 상기 글래스를 중성화시키고, 이차적으로 다시 상기 글래스가 들어올려질 수 있다.

이하, 첨부 도면에 의거하여 상기한 본 발명의 특징들, 그리고 장점들을 상세히 설명하기로 한다.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 실시예는 식각을 종료한 상태의 글래스(20)가 하부 전극(22) 상에 놓여 있으며, 하부 전극(22)에는 식각 대상물인 글래스(20) 변부에는 글래스(20)를 리프트하기 위한 리프트 핀(24)이 구성되어 있다.

그리고, 하부 전극(22)의 중심부에는 복수 개의 관통홀(26)이 형성되어 있으며, 관통홀(26)은 제작자의 의도에 따라서 그 직경이 2㎛ 내지 30㎛ 정도로 형성될 수 있다. 그리고, 각 관통홀(26)은 유량조절기(28)와 배관(30)으로 연결되고, 유량조절기(28)는 글래스(20)가 리프트 핀(24)에 의하여 리프트될 때 질소와 같은 가스를 관통홀(26)로 공급하도록 구성된다. 관통홀(26)이 형성된 대체적인 하부 전극(22)의 평면 상태는 도 4와 같다.

전술한 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 실시예는 플라즈마 식각을 수행하는 챔버 내부에 하부 전극(22)과 글래스(20)가 배치되며, 플라즈마 식각 과정 중에 고주파 전압에 의하여 플라즈마 상태로 변환된 반응 가스에 포함된 라디컬 또는 이온들과 글래스(20)의 표면이 반응됨에 따라서 글래스(20)는 국부적으로 전기적인 성질을 갖게되며, 반응가스를 플라즈마 상태로 변환시키기 위하여 인가되는 고주파 전압에 의하여 글래스(20)는 대전된다. 따라서, 글래스(20)는 하부 전극(22)과 대전력에 의한 밀착력을 가진다.

식각이 종료된 후 글래스(20)는 리프트 된 상태에서 언로딩되며, 글래스(20)가 리프트 핀(24)의 상승으로 하부 전극(22) 상에서 리프트될 때 가스 공급기(28)를 통하여 관통홀(26)로 소정 양의 질소 가스가 유입된다. 이때 강제 숭풍에 의하여 글래스(20)에 부력을 제공한다.

글래스(20)는 변부 하부의 리프트 핀(24)에 의하여 변부가 리프트되고, 중심부는 대전되는 면적이 관통홀(26)이 형성된 영역만큼 감소되어 종래에 비하여 감소됨과 동시에 관통홀(26)을 통하여 질소 가스가 유입되어서 부력으로 인하여 대전력이 감쇠되어 들려진다.

그러므로, 글래스(20)는 언로딩을 위하여 전면적으로 리프트되고, 글래스(20)가 리프트될 때 요동이 발생되지 않기 때문에 대전력에 의한 글래스(20)의 물리적인 손상이 발생되지 않는다.

따라서, 글래스(20)의 수율이 개선되고, 글래스의 물리적인 손상에 기인한 파티클이 발생되지 않기 때문에 공정 챔버 내부의 오염이 억제된다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명은 바람직한 실시예에 대해 상세히 기술되었지만, 본 발명이 속하는 기술 분야에 있어서 통상의 지식을 가진 사람이라면, 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 본 발명을 여러 가지로 변형 또는 변경하여 실시할 수 있음을 알 수 있을 것이다.

따라서, 본 발명에 의하면 플라즈마 식각을 종료한 글래스를 안전하게 리프트하여 언로딩할 수 있으므로, 글래스의 안전성을 확보할 수 있고, 그에 따라서 수율이 향상되고, 공정 환경이 개선되는 효과가 있다.

도 1a는 종래의 플라즈마 식각 설비의 글래스가 놓인 상태의 하부 전극 부분을 나타내는 측면도이다.

도 1b는 종래의 플라즈마 식각 설비의 글래스가 들린 상태의 하부 전극 부분을 나타내는 측면도이다.

도 2는 본 발명에 따른 플라즈마 식각 설비의 정전기 감쇠 장치를 나타내는 도면이다.

도 3은 도 2의 글래스가 들린 상태를 나타내는 도면이다.

도 4는 도 2의 하부 전극의 평면도이다.

＜도면의 주요부분에 대한 부호의 설명＞

10, 20 : 글래스 12, 22 : 하부 전극

14, 24 : 리프트 핀 26 : 관통홀

28 : 가스 공급기

Claims (10)

1. 식각 대상물이 로딩/언로딩되고 중심부에 최소한 하나 이상의 관통홀이 형성된 하부 전극; 및

   상기 하부 전극의 관통홀과 각각 배관으로 연결되고, 플라즈마 식각 과정에서 대전된 상기 식각 대상물이 리프팅될 때 상기 관통홀로 소정의 중성화 가스를 공급하는 가스 공급기를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 식각 설비의 정전기 감쇠 장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 중성화 가스는 상기 관통홀을 통하여 강제 공급됨을 특징으로 하는 플라즈마 식각 설비의 정전기 감쇠 장치.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 중성화 가스는 헬륨, 질소 또는 산소 중 적어도 어느 하나 이상을 포함함을 특징으로 하는 플라즈마 식각 설비의 정전기 감쇠 장치.
4. 제 1 항 또는 제 3 항에 있어서, 상기 중성화 가스는 음이온과 양이온을 포함한 상태로 공급됨을 특징으로 하는 플라즈마 식각 설비의 정전기 감쇠 장치.
5. 제 1 항에 있어서, 상기 식각 대상물은 액정디스플레이장치를 구성하는 글래스임을 특징으로 하는 플라즈마 식각 설비의 정전기 감쇠 장치.
6. 챔버 내의 하부 전극 상에 배치된 액정디스플레이장치를 구성하는 글래스를 플라즈마 식각하는 단계;

   상기 플라즈마 식각 후 상기 하부 전극에 설치된 리프트 핀을 상승시키는 단계; 및

   상기 하부 전극에 형성된 하나 이상의 관통홀을 통해 소정의 중성화 가스를 유입시켜 상기 글래스의 정전기를 제거하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 정전기 감쇠 방법.
7. 제 6 항에 있어서, 상기 리프트 핀의 상승과 상기 중성화 가스 유입이 동시에 이루어짐을 특징으로 하는 정전기 감쇠 방법.
8. 제 6 항에 있어서, 상기 리프트 핀의 상승 전에 상기 중성화 가스 유입이 이루어짐을 특징으로 하는 정전기 감쇠 방법.
9. 제 6 항에 있어서, 상기 리프트 핀에 의하여 상기 글래스가 일차적으로 소정 높이 들린 후 상기 중성화 가스가 유입되어 상기 글래스를 중성화시키고, 이차적으로 다시 상기 글래스가 들어올려짐을 특징으로 하는 정전기 감쇠 방법.
10. 제 6 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 중성화 가스는 헬륨, 질소 또는 산소 중 최소한 어느 하나 이상을 포함함을 특징으로 하는 정전기 감쇠 방법.