KR101870766B1 - 플라즈마 전극 어셈블리 및 그 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 대면적 기판 표면을 처리하는 플라즈마 전극 및 그 제조방법에 관한 것으로, 블록 공간을 두고 서로 이격되도록 배치된 복수 개의 플라즈마 전극 블록을 포함하고, 상기 블록 공간은 상기 복수 개의 플라즈마 전극 블록 사이에 끼워 맞춰지는 형태이되, 기판 전 영역에 플라즈마가 조사되도록, 플라즈마 전극 어셈블리를 상기 기판의 이송 방향으로 관통하진 않으며, 상기 복수 개의 플라즈마 전극 블록 각각은 시트 전극; 상기 시트 전극을 전체적으로 밀착하여 감싸고, 상기 시트 전극의 일부가 노출되도록 일면에 개방홀을 가지는 커버부; 및 일부가 상기 개방홀에 삽입되고, 나머지는 외부에 노출되며, 상기 시트 전극에 전원을 인가하는 터미널을 포함하는 것인, 플라즈마 전극 어셈블리를 제공한다.

Description

플라즈마 전극 어셈블리 및 그 제조방법{Plasma electrode assembly and method of manufacturing the same}
본 발명은 대면적 기판 표면을 처리하는 플라즈마 전극 및 그 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로, 피처리물인 기판의 표면 처리로는, 기판의 표면으로부터 유기 물질과 같은 오염물의 제거, 레지스트(resist)의 제거, 유기 필름의 접착, 표면 변형, 필름 형성의 향상, 금속 산화물의 환원, 또는 액정용 유리 기판의 세정 등이 있다. 그리고 이러한 표면 처리를 위해서는 크게 화학 약품을 이용한 방법과 플라즈마를 이용하는 방법이 있는데, 이 중에서 화학 약품을 이용하는 방법은 화학 약품이 환경에 악영향을 미친다는 단점이 있다.
플라즈마 처리장치에는 스퍼터 에칭, RIE(Reactive Ion Etching), 및 PECVD(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition) 등이 포함된다. 플라즈마 처리장치는 반도체 웨이퍼, 평판디스플레이, 또는 스마트 폰 등의 사용자 단말기의 커버 글라스 등의 처리에 있어서 유용하게 사용되고 있다.
도 1은 종래의 플라즈마 장치를 나타낸 예시도이고, 도 2는 종래의 플라즈마 장치의 전극을 나타낸 예시도이다.
도 1을 참조하면, 종래의 플라즈마 장치는 서로 이격되어 마주보도록 설치된 제1전극(10) 및 제2전극(20)의 사이에서 전기장을 인가하고 가스 공급관(30)으로 공정 가스를 제공함으로써 챔버(40) 내부에 플라즈마(50)를 발생시킨다. 그리고 발생되는 플라즈마(50)가 제2전극(20)에 형성되는 관통공(21)을 통해 이송되는 기판(60)에 조사됨으로써 기판(60)의 표면 처리가 수행된다. 도 1에서 기판(60)의 이송 방향이 화살표로 도시되어 있다.
도 2를 참조하면, 제1전극(10)은 전극용 관(70), 절연부(80), 및 고정부(90)를 포함한다. 전극용 관(70)은 절연부(80)의 상면에 밀착되도록 구비되며, 보통 알루미늄 재질로 형성된다. 절연부(80)는 플라즈마 발생 시, 제1전극(10) 및 제2전극(20)에 아크 방전(Arc Discharge)이 발생하는 것을 방지한다. 절연부(80)는 보통 산화알루미늄(Al2O3)으로 이루어진다. 고정부(90)는 절연부(80)에 결합되어 전극용 관(70)이 절연부(80)에 밀착되도록 가압한다. 또한, 고정부(90)는 전원과 연결되어 전극용 관(70)에 전압이 인가되도록 한다.
전극용 관(70)은 전원이 인가되면 전기장을 발생시키는 전도체 재질로 형성된다. 전극용 관(70)은 내측에 냉각수가 순환되는 공간부(71)를 가지며, 냉각수 유입관(72)으로 유입되는 냉각수는 공간부(71)를 거치면서 전극용 관(70)을 냉각시키고 냉각수 배출관(73)으로 배출된다.
한편, 종래의 플라즈마 장치에서는 전극용 관(70)이 밀착되는 절연부(80)의 지지부(81)가 고정부(90)에서 제공하는 가압력에 의한 휨, 변형 또는 파손이 발생하지 않도록 일정 두께 이상으로 형성되어야 한다. 일반적으로, 지지부(81)는 3mm 이상의 두께(T1)를 가진다. 그리고 지지부(81)의 상면 및 전극용 관(70)의 하면의 면접촉이 완벽하게 이루어지도록 하기 위해서 지지부(81)의 상면 및 전극용 관(70)의 하면의 편평도를 높이기 위한 가공정밀도가 확보되어야 하는 부담이 있다. 그러나 실제로는, 지지부(81)의 상면 및 전극용 관(70)의 하면의 편평도 수준을 높게 하더라도, 100%의 면접촉이 확보되는 것은 용이하지가 않다. 따라서, 전극용 관(70)의 하면과 지지부(81)의 상면과의 사이의 틈새 공간(S)에 기인하는 플라즈마 손실이 발생할 수 있다. 이에 따라, 기판(60)의 표면 처리를 위한 충분한 플라즈마 발생을 위해, 인가되는 전압이 높아지게 되는데, 통상적으로 10KV의 전압이 인가되고 있으며, 이로 인해, 플라즈마 장치의 운용에 있어 전기료 등의 부담이 발생한다.
또한, 제1전극(10)이 전극용 관(70), 절연부(80) 및 고정부(90)와 같은 구성을 가지기 때문에, 제1전극(10)의 소형화가 어렵다.
한편, 근래에는 대면적 기판이 많이 생산되고 있으며, 기판의 크기가 점점 커져가는 것이 근래의 추세이다. 예를 들어, 엘지 디스플레이는 7세대(7G, 1950×2250mm) 글래스 기판과 8세대(8G, 2200×2500mm) 글래스 기판을 넘어서, 10세대(10G, 2940×3300mm) 이상의 글래스 기판 생산 설비를 준비하고 있다.
그러나 대면적 기판의 표면 처리를 위해 플라즈마 전극을 대형화하는 것은 쉽지 않다. 이는 대형 플라즈마 전극에 균일하게 전압이 인가되기 어려우며, 기존의 플라즈마 전극 생산 설비를 교체하는데 많은 비용이 들기 때문이다. 따라서 대형 플라즈마 전극을 제조하기 보다는, 기존의 소형 플라즈마 전극을 여러 개 사용하여 대면적 기판을 표면 처리할 수밖에 없다. 현재 제조 가능한 플라즈마 전극의 최대 사이즈는 약 400mm이다. 그런데 10G 기판은 한 변이 약 3000mm 정도이므로, 10G 기판의 표면 처리를 위해서는 400mm의 플라즈마 전극이 최소 8~9개는 사용되어야 한다. 그러나 이럴 경우, 플라즈마 전극 사이에 빈틈이 생겨, 대면적 기판이 완전히 표면 처리되지 못하게 된다. 미흡하게 표면 처리된 기판으로 제조된 디스플레이에는 화면이 불균일해 보이는 무라(MURA) 현상이 발생할 수 있다.
도 3은 종래의 플라즈마 전극(10)들로 대면적 기판(60)을 표면 처리하는 모습을 나타낸 예시도이다. 도 3에서 위쪽 도면은 도 1 및 도 2의 플라즈마 전극(10)에 대한 평면도이나, 설명을 위해 필요하지 않은 부분은 생략되었다. 도 3에서, 대면적 기판(60)이 화살표 방향으로 이송되면, 대면적 기판(60) 상부에 위치하는 플라즈마 전극(10)들에 의해 대면적 기판(60)이 표면 처리된다. 도 3을 참조하면, 대면적 기판(60)의 사이즈는 c이나, 제조 가능한 플라즈마 전극(10)의 최대 사이즈는 a이다. 사이즈 a를 갖는 플라즈마 전극(10) 두 개는 대면적 기판(60)의 표면 처리를 위해 하나의 어셈블리를 이룬다. 어셈블리는 길이 2a+d, 즉 길이 c와 폭 b에 해당하는 영역(Y 영역)에 위치한다.
그러나 도 3에 도시된 바와 같이 두 플라즈마 전극(10)을 일렬로 배치할 경우, 두 플라즈마 전극(10) 사이에 길이 d의 빈틈이 생길 수밖에 없다. 이는 두 플라즈마 전극(10)의 길이 2a가 대면적 기판(60)의 길이 c보다 작기 때문이다. 길이 d의 빈틈이 너무 미세하지 않다면, 그만한 크기의 플라즈마 전극을 두 플라즈마 전극(10) 사이에 하나 더 배치할 수도 있다. 그러나 길이 d의 빈틈이 너무 미세하다면, 플라즈마 전극을 추가하는 것이 어렵다. 설사 c가 2a와 동일하여 두 플라즈마 전극(10)이 접하도록 나란히 배치된다 해도, 미세한 길이 d의 빈틈이 생길 수 있다. 이는 두 플라즈마 전극(10)이 일체가 아니라 독립된 두 제품이기 때문이다. 두 플라즈마 전극(10) 사이의 길이 d의 빈틈에는 플라즈마를 생성하는 수단이 존재하지 않는다. 이 경우, 길이 d에 상응하는 대면적 기판(60)의 X 영역은 표면 처리되지 않으며, 이에 따라 X 영역에서 무라 현상이 일어날 수 있다.
공개특허공보 제2005-0062117호(2005.06.23. 공개) 공개특허공보 제2005-0011771호(2005.01.31. 공개)
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 효율적으로 배치된 복수 개의 플라즈마 전극 블록을 포함하는 플라즈마 전극 어셈블리를 제공하여, 대면적 기판의 모든 영역을 빈틈 없이 표면 처리하는 것이다.
그러나 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 위에서 기술된 과제로 제한되지 않으며, 기술되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은 다음과 같다.
블록 공간을 두고 서로 이격되도록 배치된 복수 개의 플라즈마 전극 블록을 포함하고, 상기 블록 공간은 상기 복수 개의 플라즈마 전극 블록 사이에 끼워 맞춰지는 형태이되, 기판 전 영역에 플라즈마가 조사되도록, 플라즈마 전극 어셈블리를 상기 기판의 이송 방향으로 관통하진 않으며, 상기 복수 개의 플라즈마 전극 블록 각각은 시트 전극; 상기 시트 전극을 전체적으로 밀착하여 감싸고, 상기 시트 전극의 일부가 노출되도록 일면에 개방홀을 가지는 커버부; 및 일부가 상기 개방홀에 삽입되고, 나머지는 외부에 노출되며, 상기 시트 전극에 전원을 인가하는 터미널을 포함하는 것인, 플라즈마 전극 어셈블리가 제공된다.
상기 기판의 상기 이송 방향으로 놓여 있고 상기 플라즈마 전극 어셈블리의 길이를 등분하는 기준선을 기준으로, 상기 복수 개의 플라즈마 전극 블록의 단면의 넓이가 등분될 수 있다.
상기 복수 개의 플라즈마 전극 블록 각각의 단면은 다각형일 수 있다.
상기 플라즈마 전극 어셈블리의 제조방법이 제공된다.
상기와 같은 구성을 가지는 본 발명의 일 실시예에 따르면, 복수 개의 플라즈마 전극 블록을 이들 사이에 끼워 맞춰지는 블록 공간을 두고 이격 배치하되, 상기 블록 공간이 플라즈마 전극 어셈블리를 대면적 기판의 이송 방향으로 관통하진 않도록 하여, 상기 대면적 기판의 모든 영역이 빈틈 없이 표면 처리될 수 있다. 이에 따라, 무라 현상이 방지될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 복수 개의 플라즈마 전극 블록을 효율적으로 배치하여, 적은 개수의 플라즈마 전극 블록에 의해 많은 양의 플라즈마가 기판에 조사될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 기판의 이송 방향으로 놓여 있고 플라즈마 전극 어셈블리의 길이를 등분하는 기준선을 기준으로, 복수 개의 플라즈마 전극 블록의 단면의 넓이가 등분되므로, 플라즈마가 균일하게 상기 기판에 조사될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 플라즈마 전극 블록이 얇은 판상형으로 형성될 수 있기 때문에, 종래 기술에 비해 플라즈마 전극의 높이가 낮아질 수 있다. 즉, 플라즈마 전극의 소형화가 가능하다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 커버부 및 시트 전극이 밀착되므로, 틈새 공간에 기인한 플라즈마 손실이 방지될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1커버시트의 두께가 얇기 때문에, 상대적으로 낮은 입력 전압으로도 종래의 플라즈마 장치에서와 동등한 수준의 플라즈마가 발생될 수 있다.
도 1은 종래의 플라즈마 장치를 나타낸 예시도이다.
도 2는 종래의 플라즈마 장치의 전극을 나타낸 예시도이다.
도 3은 종래의 플라즈마 전극들로 대면적 기판을 표면 처리하는 모습을 나타낸 예시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 전극 블록을 나타낸 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 전극 블록을 나타낸 분해사시도이다.
도 6은 도 4의 A-A선 단면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 전극 블록의 제조공정을 나타낸 모식도이다.
도 8(a)는 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 전극 어셈블리를 나타낸 평면도이다.
도 8(b)는 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 전극 어셈블리를 나타낸 사시도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 다양한 형태의 플라즈마 전극 블록을 나타낸 사시도이다.
도 10는 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 전극 어셈블리가 설치된 모습을 나타낸 모식도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 전극 어셈블리로 대면적 기판을 표면 처리하는 모습을 나타낸 모식도이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 전극 블록들과 블록 공간이 사각 단면을 가지는 육면체를 형성하는 모습을 나타낸 모식도이다.
도 13은 본 발명의 일 비교예에 따른 플라즈마 전극 어셈블리로 대면적 기판을 표면 처리하는 모습을 나타낸 모식도이다.
이하에서는 첨부된 도면이 참조되어 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예가 상세히 설명될 것이다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있고 여기에서 설명되는 실시예에 한정되어 이해되어서는 안된다.
본 발명의 실시예의 명확한 설명을 위해, 첨부된 도면에서 설명과 관계없는 부분은 생략된다. 그리고 본 명세서 전체에서 유사한 부분에는 유사한 도면 부호가 붙는다.
본 명세서에서 사용되는 용어는 다양한 실시예를 설명하기 위한 것이지, 본 발명을 한정하기 위한 것이 아니다. 제1구성요소가 제2구성요소에 "연결(접속, 접촉, 결합)"되어 있다고 표현될 때, 이는 상기 제1구성요소가 상기 제2구성요소에 "직접적으로 연결"되거나 또는 제3구성요소를 통해 "간접적으로 연결"될 수 있다는 것을 의미한다. 단수의 표현은, 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현들을 포함한다. 또한, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품, 또는 이들을 조합한 것이 존재한다는 것을 의미하지, 하나 또는 그 이상의 다른, 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품, 또는 이들을 조합한 것의 존재 또는 부가 가능성이 배제된다는 것을 의미하지 않는다.
본 발명의 플라즈마 전극 어셈블리는 복수 개의 플라즈마 전극 블록을 포함한다. 따라서 상기 플라즈마 전극 어셈블리의 설명에 앞서, 플라즈마 전극 블록이 먼저 설명된다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 전극 블록(100)을 나타낸 사시도이다. 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 전극 블록(100)을 나타낸 분해사시도이다. 그리고 도 6은 도 4의 A-A선 단면도이다.
도 4 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 전극 블록(100)은 시트 전극(110), 커버부(120), 및 터미널(130)을 포함한다.
커버부(120)는 제1커버시트(121) 및 제2커버시트(125)를 가질 수 있다. 이하에서는 설명의 편의상, 제1커버시트(121)의 상면과 제2커버시트(125)의 하면으로 이루어지는 경계선(L)을 기준으로 제1커버시트(121) 및 제2커버시트(125)가 분리되어 설명된다. 그러나 커버부(120)는 제1커버시트(121) 및 제2커버시트(125)가 일체로 형성되는 과정을 거쳐 제조되며, 따라서, 도시된 바와 같은 경계선(L)은 실제로는 형성되지 않는다.
제1커버시트(121) 및 제2커버시트(125)는 중합체(polymer) 및 세라믹 파우더를 포함하여 형성될 수 있다. 상기 중합체는 폴리비닐브탈랄(PVB: Polyvinyl butyral)을 포함할 수 있다. 그리고 제1커버시트(121)는 0.8~1.2mm의 두께(T2)를 가질 수 있다.
시트 전극(110)은 제1커버시트(121)의 상면에 형성될 수 있다. 시트 전극(110)은 텅스텐 재질로 형성될 수 있다. 시트 전극(110)은 스크린 인쇄 방법으로 형성될 수 있으며, 10~20μm의 두께(T3)를 가질 수 있다.
제2커버시트(125)에는 개방홀(126)이 형성될 수 있다. 다시 말해, 커버부(120)는 일면에 개방홀(126)을 가질 수 있다. 이에 따라, 커버부(120)가 시트 전극(110)을 전체적으로 완전히 감싼 상태에서 시트 전극(110)의 일부는 개방홀(126)을 통해 외부로 노출될 수 있다.
터미널(130)은 개방홀(126)에 결합될 수 있으며, 이때, 터미널(130)의 하단부(131) 및 개방홀(126)로 노출되는 시트 전극(110)의 사이에는 중간부재(140)가 구비될 수 있다. 중간부재(140)는 개방홀(126)에 대응되는 형상으로 형성될 수 있다. 또한, 중간부재(140)는 은(Ag) 재질로 이루어질 수 있다. 중간부재(140)는 용융 후 경화되어 시트 전극(110) 및 터미널(130)을 전기적으로 연결시키고, 시트 전극(110) 및 터미널(130)이 견고하게 결합되도록 결합력을 제공할 수 있다. 터미널(130)은 하단부(131)를 제외한 대부분이 개방홀(126)의 외부로 연장되도록 마련될 수 있다. 다시 말해, 터미널(130)의 일부는 개방홀(126)에 삽입되고, 나머지는 외부에 노출될 수 있다. 터미널(130)에는 연결홀(132)이 형성될 수 있으며, 연결홀(132)에는 전원(미도시)으로부터 인가되는 전압을 터미널(130)로 전달하는 연결부재(미도시)가 결합될 수 있다. 이에 따라, 터미널(130)은 시트 전극(110)에 전원을 인가할 수 있다.
본 발명에 일 실시예에 따른 플라즈마 전극 블록(100)은 얇은 판상형으로 형성될 수 있기 때문에, 종래의 플라즈마 장치의 제1전극(10, 도 1 참조)과 비교하였을 때, 높이를 낮추고 크기를 줄일 수 있으므로, 소형화가 가능하다. 그리고 본 발명에 일 실시예에 따른 플라즈마 전극 블록(100)은 커버부(120) 및 시트 전극(110)이 밀착되어 형성될 수 있기 때문에, 도 2의 전극용 관(70) 및 지지부(81)의 사이의 틈새 공간(S)에 기인하는 플라즈마 손실이 방지될 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 전극 블록(100)은 제1커버시트(121)의 두께(T2)가 종래의 플라즈마 장치의 절연부(80, 도 2 참조)의 지지부(81, 도 2 참조)의 두께(T1, 도 2 참조)와 비교하였을 때, 약 1/3 수준으로 얇아질 수 있기 때문에, 상대적으로 낮은 입력 전압으로도 종래의 플라즈마 장치에서와 동등한 수준의 플라즈마가 발생될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 전극 블록(100)은 6kV의 입력전압으로도 종래의 플라즈마 장치에서와 동등한 수준의 플라즈마를 발생시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 전극 블록(100)은 특정한 플라즈마 장치용으로 한정되지 않는다. 예를 들어, 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 전극 블록(100)은 글래스 기판을 표면 처리하는 플라즈마 장치용일 수 있다. 그리고 상기 글래스 기판은 휴대폰, 스마트폰, 휴대정보단말기(PDA, Personal Digital Assistant), 휴대용 멀티미디어 플레이어(PMP, Portable Multimedia Player), 노트북 등과 같은 휴대 단말기에서 디스플레이 모듈을 보호하고 베젤(Bezel)이 마련되는 커버글래스(Cover Glass)일 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 전극 블록의 제조공정을 나타낸 모식도이다. 도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 전극 블록의 제조방법은 제1커버시트(121) 준비 단계, 시트 전극(110) 형성 단계, 제2커버시트(125) 준비 단계, 커버부(120) 형성 단계, 및 플라즈마 전극 블록(100) 제조 단계를 포함한다.
상기 제1커버시트(121) 준비 단계에서는, 먼저, 중합체(polymer)(301) 및 세라믹 파우더(302)를 포함하는 슬러리(Slurry)(303)가 마련될 수 있다(도 7(a) 참조). 다음으로, 슬러리(303)가 캐리어 필름(Carrier Film)(305) 상에 도포되어 제1커버시트(121)가 얻어질 수 있다(도 7(b) 참조). 도포는 테이프 캐스팅(Tape Casting) 방법으로 진행될 수 있으며, 이를 통해, 제1커버시트(121)는 일정한 두께를 가지도록 형성될 수 있다. 다음으로, 제1커버시트(121)를 원하는 형상으로 얻기 위하여 제1커버시트(121)가 커팅될 수 있다. 커팅은 주로 제1커버시트(121)의 테두리 부분에 대해 이루어질 수 있다.
상기 시트 전극(110) 형성 단계에서는 제1커버시트(121)의 상면에 전극 물질로 이루어진 시트 전극(110)이 형성될 수 있다. 시트 전극(110)은 텅스텐 재질로 형성되는 금속 용액이 제1커버시트(121)의 상면(122)에 도포된 후 경화됨으로써 형성될 수 있다. 도포는 스크린 인쇄 방법으로 진행될 수 있다(도 7(c) 참조).
상기 제2커버시트(125) 준비 단계에서는 제1커버시트(121)에 대응되는 형상으로 형성되고 개방홀이 관통 형성되는 제2커버시트(125)가 준비될 수 있다(도 7(d) 참조). 상기 제2커버시트(125) 준비 단계는 상기 제1커버시트(121) 준비 단계와 거의 동일하다. 즉, 상기 제2커버시트(125) 준비 단계는 중합체 및 세라믹 파우더를 포함하는 슬러리를 마련하는 단계와, 상기 슬러리를 캐리어 필름(306) 상에 도포하여 제2커버시트(125)를 얻는 단계를 가질 수 있다. 도포는 테이프 캐스팅 방법으로 진행될 수 있으며, 이를 통해, 제2커버시트(125)는 일정한 두께를 가지도록 형성될 수 있다. 다음으로, 제2커버시트(125)를 원하는 형상으로 얻기 위하여 제2커버시트(125)가 커팅될 수 있다. 커팅은 주로 제2커버시트(125)의 테두리 부분에 대해 이루어질 수 있다. 다음으로, 개방홀(126)이 제2커버시트(125)를 관통하여 형성될 수 있다.
상기 커버부(120) 형성 단계에서는 상기 제1커버시트(121) 및 상기 제2커버시트(125)가 접합되어, 커버부(120)가 형성될 수 있다. 제1커버시트(121) 및 제2커버시트(125)가 접합되면, 제1커버시트(121)의 상면과 제2커버시트(125)의 하면이 일체가 되어, 일체의 커버부(120)가 형성될 수 있다. 제1커버시트(121)와 제2커버시트(125)가 접합되는 과정에서, 제1커버시트(121) 및 제2커버시트(125)가 시트 전극(110)을 전체적으로 밀착하여 감쌀 수 있다. 다만, 전술된 바와 같이, 커버부(120) 일면의 개방홀(126)을 통해 시트 전극(110)의 일부가 노출된다.
상기 커버부(120) 형성 단계는 열간 프레싱 공정 및 온 정수압 프레싱 공정(WIP: Warm Isostatic Pressing)에 의해 진행될 수 있다. 도 7(e)를 참조하면, 제1커버시트(121)는 열간 프레스의 하부 프레스(311)에 안착될 수 있다. 이때, 제1커버시트(121)는 캐리어 필름(305)상에 마련된 상태로 하부 프레스(311)에 안착될 수 있으며, 제1커버시트(121)의 상면에는 시트 전극(110)이 마련된 상태일 수 있다. 다음으로, 제1커버시트(121)의 상부에 시트 전극(110)을 덮도록 제2커버시트(125)가 포개질 수 있다. 이때, 제2커버시트(125)를 제조할 때 사용된 캐리어 필름(306, 도 7(d) 참조)은 제거된 상태일 수 있다. 다음으로, 열간 프레스의 상부 프레스(312) 및 하부 프레스(311)가 열간 압축될 수 있다. 이때, 열간 프레싱 공정은 70~90℃로 이루어질 수 있다. 제1커버시트(121) 및 제2커버시트(125)가 포함하는 중합체는 폴리비닐브탈랄일 수 있다. 그리고 70~90℃는 폴리비닐브탈랄의 거동 온도에 해당할 수 있다. 따라서 열간 프레싱 공정이 70~90℃에서 진행됨에 따라, 중합체의 거동이 발생하면서 중합체 간에 결합이 이루어질 수 있다. 열간 프레싱 공정을 통해, 제1커버시트(121) 및 제2커버시트(125)는 가접착될 수 있다(도 7(f) 참조). 가접착되는 동안, 제1커버시트(121) 및 제2커버시트(125)는 시트 전극(110)을 전체적으로 밀착하여 감쌀 수 있다.
열간 프레싱 공정을 통한 가접착 후, 온 정수압 프레싱 공정이 진행될 수 있다. 도 7(g)를 참조하면, 온 정수압 프레싱 공정은 시트 전극(110)을 감싸도록 가접착된 커버부(120)를 챔버(320) 내에 위치시키고, 온수로 상기 가접착된 커버부(120)를 등방적으로 가압하는 과정으로 진행될 수 있다. 이때, 챔버(320) 내에 위치되는 시트 전극(110)을 전체적으로 밀착하여 감싸도록 가접착된 커버부(120)는 온수의 유입이 방지되도록 포장된 상태일 수 있다. 예를 들면, 시트 전극(110)을 감싸도록 가접착된 커버부(120)는 진공 포장된 상태일 수 있다. 그리고 등방적으로 가접착된 커버부(120)를 가압하는 상기 온수는 40~80℃일 수 있다. 상기 온수가 등방적으로 커버부(120)를 가압함에 따라, 제1커버시트(121) 및 제2커버시트(125)는 완전 접착되어, 완전 접착된 커버부(120)가 될 수 있다. 이와 동시에, 커버부(120)와 시트 전극(110)도 완전 접착될 수 있다(도 7(h) 참조).
상기 온 정수압 프레싱 공정을 거침에 따라, 제1커버시트(121)와 제2커버시트(125)는 완전 접착되어 일체화될 수 있다. 따라서 제1커버시트(121) 및 제2커버시트(125) 사이에는 경계선(L, 도 6 참조)이 사라질 수 있다. 이와 동시에, 커버부(120)는 시트 전극(110)과 완전 접착되어 더욱 밀착될 수 있다. 일반적으로 슬러리를 이용하여 성형되는 시트는 기포를 함유할 수 있는데, 이러한 기포가 상기 경계선에 형성되는 경우, 전압 인가 시에 절연 파괴가 발생할 수 있다. 그리고 이러한 절연 파괴는 불량을 의미할 수 있다. 그러나 본 발명에 따른 플라즈마 전극 블록의 제조방법에 따르면, 제1커버시트(121) 및 제2커버시트(125) 사이에 경계선이 생기기 않기 때문에, 전술한 절연 파괴의 발생이 방지될 수 있다.
상기 커버부(120) 형성 단계에서 상기 온 정수압 프레싱 공정 후, 시트 전극(110)을 감싼 커버부(120)가 환원조건에서 소성될 수 있다(소성 공정). 상기 소성 공정은 수소(H2) 및 질소(N2) 분위기에서 진행될 수 있다. 상기 소성공정은 1550~1650℃의 온도에서 미리 정해진 시간 동안 진행될 수 있다. 상기 소성 공정에서 가열 속도(Heating Rate)는 단계적으로 조절될 수 있다.
상기 플라즈마 전극 블록(100) 제조 단계에서는, 일면에 개방홀(126)을 가지는 커버부(120) 형성 후, 터미널(130)의 일부가 개방홀(126)에 삽입되어, 플라즈마 전극 블록(100)이 제조될 수 있다. 삽입된 터미널(130)의 나머지는 외부 전원을 수신할 수 있도록 외부로 연장된다. 삽입된 터미널(130)은 시트 전극(110)에 전원을 인가할 수 있도록 시트 전극(110)과 전기적으로 연결된다. 따라서 삽입된 터미널(130)은 시트 전극(110)에 직접 접촉할 수도 있으나, 시트 전극(110)에 직접 접촉하지 않고 중간부재(140)를 통해 전기적으로 연결될 수 있다.
따라서 상기 플라즈마 전극 블록(100) 제조 단계에서, 터미널(130) 삽입 전에, 중간부재(140)가 개방홀(126)에 삽입될 수 있다. 중간부재(140)는 은(Ag) 재질일 수 있다. 삽입된 중간부재(140)는 시트 전극(110)의 바로 상면에 위치될 수 있다(도 7(i) 참조). 다음으로, 터미널(13)의 일부가 개방홀(126)에 삽입되어, 터미널(13)이 중간부재(140)의 바로 상면에 위치될 수 있다.
중간부재(140) 및 터미널(130) 삽입 후, 중간부재(140)가 용융 및 경화될 수 있다. 중간부재(140)는 용융 및 경화되어 터미널(130) 및 시트 전극(110)을 결합할 수 있다(도 7(j) 참조). 따라서 터미널(130)은 중간부재(140)를 통해 시트 전극(110)과 전기적으로 연결될 수 있다.
구체적으로, 환원로에 중간부재(140) 및 터미널(130)이 삽입된 커버부(120)가 장입될 수 있다. 환원로 내에서 중간부재(140) 및 터미널(130)이 삽입된 커버부(120)가 950~1050℃의 온도로 가열될 수 있다. 950~1050℃는 중간부재(140)의 재질인 은의 용융 온도에 해당할 수 있다. 따라서 중간부재(140)가 환원로 내에서 용융될 수 있으며, 이후 경화되면서 시트 전극(110) 및 터미널(130)이 전기적으로 연결되도록 결합될 수 있다. 실제로, 본 단계를 위 조건으로 진행한 결과, 터미널(130)과 시트 전극(110)의 접합강도는 1.9~2.1kg/㎠로 양호하였다. 이와 같이, 터미널(130)과 시트 전극(110)이 결합되어, 플라즈마 전극 블록(100)이 제조된다. 이하에서는 플라즈마 전극 블록(100)을 복수 개 포함하는 플라즈마 전극 어셈블리가 설명된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 전극 어셈블리는 복수 개의 플라즈마 전극 블록을 포함한다. 복수 개의 플라즈마 전극 블록은 서로 이격되도록 배치된다. 복수 개의 플라즈마 전극 블록 간 이격 거리는 모두 동일한 것이 바람직하다. [발명의 배경이 되는 기술]에서 설명되었듯이, 두 플라즈마 전극 블록이 완전히 접촉된다 해도, 두 플라즈마 전극 블록은 별도의 제품이므로 그 사이에 미세한 빈틈이 생길 수 있다. 따라서 아예 동일한 거리만큼 복수 개의 플라즈마 전극 블록을 이격시키는 것이 어셈블리 설계상 간단하고, 이 경우 어셈블리 제조 공정에서 이격 거리 오차가 발생할 가능성이 적다.
복수 개의 플라즈마 전극 블록은 서로 이격되어 배치되므로, 복수 개의 플라즈마 전극 블록 사이에는 블록 공간이 존재한다. 블록 공간은 복수 개의 플라즈마 전극 블록 사이에 끼워 맞춰지는 형태이다. 플라즈마 전극 블록은 그 명칭에서 알 수 있듯이 각진 모서리를 가진다. 따라서 블록 공간이 복수 개의 플라즈마 전극 블록 사이에 끼워 맞춰지는 형태라는 것은, 복수 개의 플라즈마 전극 블록과 블록 공간이 합쳐져 육면체 형태를 이룬다는 것을 의미한다.
복수 개의 플라즈마 전극 블록은 비록 서로 이격되어 있지만, 기판 전 영역에 조사되는 플라즈마를 생성하는데 기여한다. 다시 말해, 이격 배치된 복수 개의 플라즈마 전극 블록에 의해 기판의 모든 영역이 빈틈 없이 표면 처리될 수 있다. 이는 블록 공간이 플라즈마 전극 어셈블리를 기판의 이송 방향(플라즈마 전극 어셈블리의 폭 방향)으로 관통하진 않기 때문이다. 도 3에 도시된 예시에서는, 어셈블리를 어셈블리의 폭 방향으로 관통하는 길이 d 폭 b의 블록 공간으로 인해, 기판(60)의 X 영역이 표면 처리되지 않는다. 본 발명에 대한 구체적인 내용은 이하의 실시예를 통해 설명되나, 본 발명은 이하의 실시예에 제한되지 않는다.
도 8(a)는 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 전극 어셈블리(1)를 나타낸 평면도이다. 그리고 도 8(b)는 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 전극 어셈블리(1)를 나타낸 사시도이다. 도 8(a) 및 도 8(b)를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 전극 어셈블리(1)는 4개의 플라즈마 전극 블록(100a, 100b, 100c, 100d)을 포함한다. 4개의 플라즈마 전극 블록(100a, 100b, 100c, 100d)은 이격 배치되고, 그것들 사이에는 블록 공간이 있다.
도 8(a) 및 도 8(b)를 참조하면, 제1플라즈마 전극 블록(100a)은 제1시트 전극(110a, 제1커버부 내부에 있으므로 점선으로 표시), 제1커버부(120a), 및 제1터미널(130a)을 포함한다. 나머지 플라즈마 전극 블록들도 이와 유사하다. 제2플라즈마 전극 블록(100b)은 제2시트 전극(110b), 제2커버부(120b), 및 제2터미널(130b)을 포함한다. 제3플라즈마 전극 블록(100c)은 제3시트 전극(110c), 제3커버부(120c), 및 제3터미널(130c)을 포함한다. 그리고 제4플라즈마 전극 블록(100d)은 제4시트 전극(110d), 제4커버부(120d), 및 제4터미널(130d)을 포함한다. 플라즈마 전극 블록의 구성요소에 대한 상세한 설명은 전술되었다.
플라즈마 전극 블록의 단면은 다각형일 수 있다. 더욱 구체적으로, 플라즈마 전극 블록의 단면은 I형, J형, L형, O형, S형, T형, 또는 Z형일 수 있다(테트리스(TETRIS) 게임 참조). 위 형태의 명칭들은 테트리스 게임이 참조되어 본 명세서에서 정해진 명칭들이다. 본 명세서에서, 위 I형은 직사각형을 의미하고, 위 O형은 정사각형을 의미한다. 또한 본 명세서에서, 위 J형과 위 L형은 동일한 형태로 보아도 무방하다. 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 다양한 형태의 플라즈마 전극 블록을 나타낸 사시도이다. 도 9(a)는 O형 플라즈마 전극 블록(100)을 도시한다. 도 9(b)는 T형 플라즈마 전극 블록(100)을 도시한다. 그리고 도 9(c)는 Z형 플라즈마 전극 블록(100)을 도시한다. 도 9(c)를 참조하면, Z형 플라즈마 전극 블록(100)은 O형 플라즈마 전극 블록(100)과 T형 플라즈마 전극 블록(100) 사이에 끼워 맞춰질 수 있는 형태이다. 다만, 플라즈마 전극 블록 사이에는 블록 공간이 있으므로, 엄밀히 말하자면, 플라즈마 전극 블록들 사이에는 어떤 플라즈마 전극 블록이 아닌, 블록 공간이 끼워 맞춰진다.
도 8(a) 및 도 8(b)로 돌아가면, 제1플라즈마 전극 블록(100a)은 L형 또는 시계 방향으로 90° 회전된 J형이다. 제2플라즈마 전극 블록(100b)은 T형이다. 제3플라즈마 전극 블록(100c)은 180° 회전된 T형이다. 그리고 제4플라즈마 전극 블록(100d)은 반시계 방향으로 90° 회전된 J형 또는 180° 회전된 L형이다.
플라즈마 전극 어셈블리는 복수 개의 플라즈마 전극 블록을 포함하고, 복수 개의 플라즈마 전극 블록은 기판의 표면 처리를 위해 기판의 상부에 위치하므로, 플라즈마 전극 블록을 지지할 지지 수단이 필요하다. 플라즈마 전극 블록은 버스바에 의해 지지 및 고정될 수 있다. 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 전극 어셈블리가 설치된 모습을 나타낸 모식도이다. 도 10을 참조하면, 버스바(200)가 4개의 전선(210a, 210b, 210c, 210d)을 매개로 4개의 플라즈마 전극 블록(100a, 100b, 100c, 100d)을 지지 및 고정한다. 제1플라즈마 전극 블록(100a)의 제1터미널(130a)은 버스바(200)에 연결된 제1전선(210a)에 연결된다. 제1터미널(130a)은 제1전선(210a)을 통해 외부 전원을 수신한다. 제2플라즈마 전극 블록(100b)의 제2터미널(130b)은 버스바(200)에 연결된 제2전선(210b)에 연결된다. 제2터미널(130b)은 제2전선(210b)을 통해 외부 전원을 수신한다. 제3플라즈마 전극 블록(100c)의 제3터미널(130c)은 버스바(200)에 연결된 제3전선(210c)에 연결된다. 제3터미널(130c)은 제3전선(210c)을 통해 외부 전원을 수신한다. 그리고 제4플라즈마 전극 블록(100d)의 제4터미널(130d)은 버스바(200)에 연결된 제4전선(210d)에 연결된다. 제4터미널(130d)은 제4전선(210d)을 통해 외부 전원을 수신한다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 전극 어셈블리로 대면적 기판을 표면 처리하는 모습을 나타낸 모식도이다. 도 11(a)에서, 위쪽에 도시된 플라즈마 전극 어셈블리는 도 8(a)에 도시된 플라즈마 전극 어셈블리(1)와 동일하다.
도 11(a)에서, 블록 공간은 4개의 플라즈마 전극 블록(100a, 100b, 100c, 100d) 사이에 존재한다. 블록 공간은 4개의 플라즈마 전극 블록(100a, 100b, 100c, 100d) 사이에 끼워 맞춰지는 형태이다. 따라서 4개의 플라즈마 전극 블록(100a, 100b, 100c, 100d)과 블록 공간이 합쳐져 육면체 형태를 이룬다. 따라서 블록 공간의 단면도 플라즈마 전극 블록의 단면과 마찬가지로 I형, J형, L형, O형, S형, T형, 또는 Z형일 수 있다. 그리고 복수 개의 플라즈마 전극 블록과 블록 공간이 합쳐져 형성된 육면체의 단면은 사각형이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 전극 블록들(100a, 100b, 100c, 100d)과 블록 공간(300a, 300b, 300c)이 사각 단면을 가지는 육면체를 형성하는 모습을 나타낸 모식도이다. 도 12에 도시된 플라즈마 전극 어셈블리(1)는 도 8(a)에 도시된 플라즈마 전극 어셈블리(1)와 동일하다. 도 12에서, L형 또는 시계 방향으로 90° 회전된 J형 제1플라즈마 전극 블록(100a)과 T형 제2플라즈마 전극 블록(100b) 사이에, 90° 회전된 S형 제1블록 공간(300a)이 끼워 맞춰진다. T형 제2플라즈마 전극 블록(100b)과 180° 회전된 T형 제3플라즈마 전극 블록(100c) 사이에, 90° 회전된 Z형 제2블록 공간(300b)이 끼워 맞춰진다. 그리고 180° 회전된 T형 제3플라즈마 전극 블록(100c)과 반시계 방향으로 90° 회전된 J형 또는 180° 회전된 L형 제4플라즈마 전극 블록(100d) 사이에, 90° 회전된 S형 제3블록 공간(300c)이 끼워 맞춰진다. 도 12에서, 플라즈마 전극 블록들(100a, 100b, 100c, 100d)의 단면들과 블록 공간(300a, 300b, 300c)의 단면이 합쳐져 사각 단면(최 외곽 굵은 선으로 표시)을 이룬다.
도 11(a)를 참조하면, 4개의 플라즈마 전극 블록(100a, 100b, 100c, 100d)은 기판(60)의 상부에 위치한다. 여기서 기판(60)의 상부란 도 11(a)에서 기판(60)의 위쪽이라는 의미가 아니라, 3차원적으로 기판(60)의 상부라는 의미이다. 기판(60)이 도 11(a)의 화살표 방향으로 이송됨에 따라, 기판(60) 상부에 고정 위치하는 4개의 플라즈마 전극 블록(100a, 100b, 100c, 100d)에 의해 생성된 플라즈마가 기판(60)에 조사된다.
전술된 바와 같이, 복수 개의 플라즈마 전극 블록 간 이격 거리는 동일한 것이 바람직하다. 도 11(a)를 참조하면, 4개의 플라즈마 전극 블록(100a, 100b, 100c, 100d) 간 이격 거리는 d로 모두 동일하다.
도 11(a)에서, 피처리 기판(60)의 길이는 c이나, 제조 가능한 플라즈마 전극 블록의 최대 길이는 a3라고 가정한다.
전술된 바와 같이, 블록 공간은 플라즈마 전극 어셈블리를 기판의 이송 방향(플라즈마 전극 어셈블리의 폭 방향)으로 관통하진 않으므로, 복수 개의 플라즈마 전극 블록에 의해 생성되는 플라즈마가 기판 전 영역에 조사될 수 있다. 달리 표현하면, 기판의 전 영역은 복수 개의 플라즈마 전극 블록 중 적어도 하나의 하부를 통과하므로, 플라즈마가 기판 전 영역에 조사될 수 있다. 도 12를 참조하면, 3개의 블록 공간(300a, 300b, 300c) 중 어느 것도 플라즈마 전극 어셈블리(1)를 기판의 이송 방향(플라즈마 전극 어셈블리(1)의 폭 방향)으로 관통하지 않는다. 다시 도 11(a)를 참조하면, 플라즈마 전극 어셈블리는 길이 a1+a2+a3+a4+3d(즉, 기판의 길이 c), 및 폭 b1+b2(즉, 폭 2b1)의 영역에 존재한다. 도 11(a)에서, 플라즈마 전극 어셈블리가 존재하는 영역은, 기준선(M2)을 기준으로, Y1 영역(길이 c, 폭 b1)과 Y2 영역(길이 c, 폭 b2)으로 나뉠 수 있다. 만약 Y2 영역이 없다고 가정된다면, 플라즈마 전극 어셈블리를 기판(60)의 이송 방향(플라즈마 전극 어셈블리의 폭 방향)으로 관통하는 블록 공간이 있으므로, 기판(60)의 X1 영역, X2 영역, 및 X3 영역은 표면 처리되지 않을 것이다(도 11(b) 참조). 만약 Y1 영역이 없다고 가정된다면, 플라즈마 전극 어셈블리를 기판(60)의 이송 방향(플라즈마 전극 어셈블리의 폭 방향)으로 관통하는 블록 공간이 있으므로, 기판(60)의 X4 영역, X5 영역, 및 X6 영역은 표면 처리되지 않을 것이다(도 11(c) 참조). 그러나 실제로는 Y1 영역 및 Y2 영역이 존재하여 플라즈마 전극 어셈블리를 기판(60)의 이송 방향(플라즈마 전극 어셈블리의 폭 방향)으로 관통하는 블록 공간이 없으므로, 기판(60)의 모든 영역이 빈틈 없이 표면 처리될 수 있다(도 11(d) 참조). 달리 표현하면, 기판(60)의 전 영역이 4개의 플라즈마 전극 블록(100a, 100b, 100c, 100d) 중 적어도 하나의 하부를 통과하므로, 기판(60)의 전 영역이 빈틈 없이 표면 처리될 수 있다(도 11(d) 참조).
플라즈마 전극 어셈블리의 길이를 등분하는 기준선을 기준으로, 복수 개의 플라즈마 전극 블록의 단면의 넓이는 등분될 수 있다. 상기 기준선은 기판의 이송 방향으로 놓여 있다. 이 경우, 플라즈마가 균일하게 기판에 조사될 수 있다.
도 11(a)를 참조하면, 플라즈마 전극 어셈블리의 길이(c)를 2등분하는 기준선(M1)을 기준으로, 플라즈마 전극 어셈블리의 영역(길이 c, 폭 b1+b2의 영역)이 2등분된다. 이와 동시에, 상기 기준선(M1)을 기준으로, 4개의 플라즈마 전극 블록(100a, 100b, 100c, 100d)의 단면의 넓이가 2등분된다. 2등분된 각 플라즈마 전극 어셈블리 영역에 속하는 각 플라즈마 전극 블록의 단면은 동일한 넓이를 가지므로, 동일한 양의 플라즈마를 생성한다. 다시 말해, 2등분된 각 플라즈마 전극 어셈블리 영역에 속하는 각 플라즈마 전극 블록에 의해 생성된 각 플라즈마의 밀도가 모두 동일하다. 따라서 도 11(a)에서, 기판(60)이 플라즈마 전극 어셈블리 하부를 통과할 때, 플라즈마가 균일하게 기판(60)에 조사될 수 있다.
또한 도 11(a)를 참조하면, 플라즈마 전극 어셈블리의 폭(b1+b2)을 2등분하는 기준선(M2)을 기준으로, 플라즈마 전극 어셈블리의 영역이 2등분된다. 이와 동시에, 상기 기준선(M2)을 기준으로, 4개의 플라즈마 전극 블록(100a, 100b, 100c, 100d)의 단면의 넓이가 2등분된다. 따라서 상기 기준선(M2)를 기준으로 살펴보아도, 플라즈마가 균일하게 기판(60)에 조사된다는 것이 확인된다. 참고로, 도 11(a)의 플라즈마 전극 어셈블리는 기준점(P)를 기준으로 점대칭이다.
도 13은 본 발명의 일 비교예에 따른 플라즈마 전극 어셈블리로 대면적 기판을 표면 처리하는 모습을 나타낸 모식도이다. 도 13의 플라즈마 전극 어셈블리는 제5플라즈마 전극 블록(100e), 제6플라즈마 전극 블록(100f), 제7플라즈마 전극 블록(100g), 제8플라즈마 전극 블록(100h), 제9플라즈마 전극 블록(100i), 제10플라즈마 전극 블록(100j), 및 제11플라즈마 전극 블록(100k)을 포함한다. 도 13의 복수 개의 플라즈마 전극 블록(100e, 100f, 100g, 100h, 100i, 100j, 100k)은 블록 공간을 두고 서로 이격되도록 배치된다.
도 13에서, 피처리 기판(60)의 길이는 c이나, 제조 가능한 플라즈마 전극 블록의 최대 길이는 도 11(a)의 경우와 마찬가지로 a3라고 가정한다.
도 13의 플라즈마 전극 어셈블리는 기판(60) 전면을 빈틈 없이 표면 처리하는데 기여할 수 있다. 이는, 도 13에서, 플라즈마 전극 어셈블리를 기판(60)의 이송 방향(플라즈마 전극 어셈블리의 폭 방향)으로 관통하는 블록 공간이 없기 때문이다.
도 13을 참조하면, 일 비교예의 플라즈마 전극 어셈블리가 존재하는 영역은 길이 c 및 폭 b1+b2로 도 11(a)의 일 실시예의 경우와 동일하다. 그러나 기판 전 영역 표면 처리를 위해, 도 11(a)의 플라즈마 전극 어셈블리는 4개의 플라즈마 전극 블록(100a, 100b, 100c, 100d)만을 필요로 하지만, 도 13의 플라즈마 전극 어셈블리는 7개의 플라즈마 전극 블록(100e, 100f, 100g, 100h, 100i, 100j, 100k)을 필요로 한다. 이는, 도 11(a)의 경우와는 달리, 도 13에서는 어느 두 플라즈마 전극 블록 사이에 블록 공간이 끼워 맞춰지지 않기 때문이다. 그렇다고 해서, 도 13에서, 제조 가능한 플라즈마 전극 블록의 최대 길이가 a3인 이상, 플라즈마 전극 블록의 길이를 증가시키면서 플라즈마 전극 블록의 개수를 쉽게 줄일 수도 없다. 도 11(a) 및 도 13을 비교하면, 도 11(a)에서 복수 개의 플라즈마 전극 블록이 더 효율적으로 배치되어, 더 적은 개수의 플라즈마 전극 블록에 의해 더 많은 양의 플라즈마가 기판에 조사된다는 것이 확인된다.
또한, 도 13을 참조하면, 플라즈마 전극 어셈블리의 길이(c)를 2등분하는 기준선(M1)을 기준으로, 플라즈마 전극 어셈블리의 영역(길이 c, 폭 b1+b2의 영역)이 2등분된다. 그러나 상기 기준선(M1)을 기준으로, 7개의 플라즈마 전극 블록(100e, 100f, 100g, 100h, 100i, 100j, 100k)의 넓이가 2등분되지 않는다. 이는 기준선(M2)를 기준으로 살펴보아도 마찬가지다. 따라서 도 13에서는, 기판(60)에 플라즈마가 균일하게 조사되지 않는다. 이하에서는 지금까지 설명된 플라즈마 전극 어셈블리의 제조방법이 설명된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 전극 어셈블리의 제조방법은 복수 개의 플라즈마 전극 블록 준비 단계 및 상기 준비된 복수 개의 플라즈마 전극 블록을 배치하는 단계를 포함한다. 상기 복수 개의 플라즈마 전극 블록 준비 단계에서는 다양한 형태의 플라즈마 전극 블록들이 제조된다. 플라즈마 전극 블록의 제조방법은 전술되었다.
상기 준비된 복수 개의 플라즈마 전극 블록을 배치하는 단계에서는, 상기 준비된 복수 개의 플라즈마 전극 블록이 서로 이격되도록 배치된다. 전술되었듯이, 상기 배치된 복수 개의 플라즈마 전극 블록 사이에는 블록 공간이 존재하고, 상기 블록 공간은 상기 배치된 복수 개의 플라즈마 전극 블록 사이에 끼워 맞춰지는 형태이다. 또한, 상기 블록 공간은 플라즈마 전극 어셈블리를 기판의 이송 방향(플라즈마 전극 어셈블리의 폭 방향)으로 관통하지 않으며, 이는 플라즈마가 기판 전 영역에 조사되는데 기여한다. 상기 배치된 복수 개의 플라즈마 전극 블록은, 배치된 상태 그대로, 버스바(200)에 의해 지지 및 고정될 수 있다(도 10 참조).
본 발명은 도면에 도시된 실시예가 참조되어 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 청구범위에 의해 정해져야 할 것이다.
1 : 플라즈마 전극 어셈블리
100 : 플라즈마 전극 블록
110 : 시트 전극
120 : 커버부
121 : 제1커버시트
125 : 제2커버시트
126 : 개방홀
130 : 터미널
140 : 중간부재

Claims (5)

  1. 블록 공간을 두고 서로 이격되도록 배치된 복수 개의 플라즈마 전극 블록을 포함하고,
    상기 블록 공간은 상기 복수 개의 플라즈마 전극 블록 사이에 끼워 맞춰지는 형태이되,
    상기 복수 개의 플라즈마 전극 블록 중 적어도 어느 하나의 플라즈마 전극 블록과 상기 하나의 플라즈마 전극 블록에 인접한 플라즈마 전극 블록 중 적어도 어느 하나의 플라즈마 전극 블록은 상이한 형상이고,
    상기 하나의 플라즈마 전극 블록과 상기 인접한 플라즈마 전극 블록 중 적어도 어느 하나의 플라즈마 전극 블록은, 평면 상으로 상이한 면적으로 형성되고,
    기판 전 영역에 플라즈마가 조사되도록, 플라즈마 전극 어셈블리를 상기 기판의 이송 방향으로 관통하진 않으며,
    상기 복수 개의 플라즈마 전극 블록 각각은
    시트 전극;
    상기 시트 전극을 전체적으로 밀착하여 감싸고, 상기 시트 전극의 일부가 노출되도록 일면에 개방홀을 가지는 커버부; 및
    일부가 상기 개방홀에 삽입되고, 나머지는 외부에 노출되며, 상기 시트 전극에 전원을 인가하는 터미널을 포함하는 것인, 플라즈마 전극 어셈블리.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 기판의 상기 이송 방향으로 놓여 있고 상기 플라즈마 전극 어셈블리의 길이를 등분하는 기준선을 기준으로, 상기 복수 개의 플라즈마 전극 블록의 단면의 넓이가 등분되는 것인, 플라즈마 전극 어셈블리.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 복수 개의 플라즈마 전극 블록 각각의 단면은 다각형인 것인, 플라즈마 전극 어셈블리.
  4. 복수 개의 플라즈마 전극 블록을 준비하는 단계; 및
    상기 준비된 복수 개의 플라즈마 전극 블록을 블록 공간을 두고 서로 이격되도록 배치하는 단계를 포함하고,
    상기 블록 공간은 상기 복수 개의 플라즈마 전극 블록 사이에 끼워 맞춰지는 형태이되,
    상기 복수 개의 플라즈마 전극 블록 중 적어도 어느 하나의 플라즈마 전극 블록과 상기 하나의 플라즈마 전극 블록에 인접한 플라즈마 전극 블록 중 적어도 어느 하나의 플라즈마 전극 블록은 상이한 형상이고,
    상기 하나의 플라즈마 전극 블록과 상기 인접한 플라즈마 전극 블록 중 적어도 어느 하나의 플라즈마 전극 블록은, 평면 상으로 상이한 면적으로 형성되고,
    기판 전 영역에 플라즈마가 조사되도록, 플라즈마 전극 어셈블리를 상기 기판의 이송 방향으로 관통하진 않으며,
    상기 복수 개의 플라즈마 전극 블록 각각은
    시트 전극;
    상기 시트 전극을 전체적으로 밀착하여 감싸고, 상기 시트 전극의 일부가 노출되도록 일면에 개방홀을 가지는 커버부; 및
    일부가 상기 개방홀에 삽입되고, 나머지는 외부에 노출되며, 상기 시트 전극에 전원을 인가하는 터미널을 포함하는 것인, 플라즈마 전극 어셈블리의 제조방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 복수 개의 플라즈마 전극 블록을 준비하는 단계는
    제1커버시트를 준비하는 단계;
    상기 제1커버시트의 상면에 상기 시트 전극을 형성하는 단계;
    상기 제1커버시트에 대응되는 형상이고, 관통 형성된 상기 개방홀을 가지는 제2커버시트를 준비하는 단계;
    상기 제1커버시트의 상면과 상기 제2커버시트의 하면이 일체가 되도록 상기 제1커버시트 및 상기 제2커버시트를 접합하여, 상기 커버부를 형성하는 단계; 및
    상기 터미널의 일부를 상기 개방홀에 삽입하여, 상기 플라즈마 전극 블록을 제조하는 단계를 포함하고,
    상기 커버부를 형성하는 단계에서, 상기 제1커버시트 및 상기 제2커버시트가 접합되는 동안, 상기 제1커버시트 및 상기 제2커버시트가 상기 시트 전극을 전체적으로 밀착하여 감싸는 것인, 플라즈마 전극 어셈블리의 제조방법.
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