KR102400863B1 - 플라즈마 처리 장치 및 이를 이용하여 기판을 플라즈마 처리하는 방법 - Google Patents

플라즈마 처리 장치 및 이를 이용하여 기판을 플라즈마 처리하는 방법 Download PDF

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Abstract

플라즈마 처리 장치는 기판 지지 유닛, 플라즈마 유닛, 제1 회전 구동 유닛 및 가스 공급부를 포함한다. 상기 기판 지지 유닛은 기판을 지지한다. 상기 플라즈마 유닛은 플라즈마를 생성하고, 상기 플라즈마 유닛은 상기 생성된 상기 플라즈마를 상기 기판 측으로 제공한다. 상기 제1 회전 구동 유닛은 상기 플라즈마 유닛과 결합되어 상기 플라즈마 유닛을 상기 기판 지지 유닛에 대해 회전시킨다. 상기 가스 공급부는 상기 플라즈마 유닛 측으로 소오스 가스를 제공한다. 상기 플라즈마 유닛은, 바디, 상기 바디에 내장되는 제1 전극, 상기 바디에 내장되어 상기 제1 전극과 마주하는 제2 전극, 및 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 상기 소오스 가스가 흐르는 배관을 포함한다.

Description

플라즈마 처리 장치 및 이를 이용하여 기판을 플라즈마 처리하는 방법{APPARATUS OF TREATING PLASMA AND METHOD OF TREATING PLASMA SUBATRATE USING THE SAME}
본 발명은 플라즈마 처리 장치 및 이를 이용하여 기판을 플라즈마 처리하는 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 다양한 형상을 갖는 기판을 균일하게 플라즈마 처리하는 플라즈마 처리 장치 및 이를 이용하여 기판을 플라즈마 처리하는 방법에 관한 것이다.
플라즈마 처리 장치는 발생된 플라즈마를 이용하여 기판에 대해 다양한 처리 공정을 수행할 수 있다. 예를 들어, 상기 플라즈마 처리 장치는 기판의 표면 처리 공정을 수행할 수 있다. 상기 표면 처리 공정은 상기 기판의 표면을 개질하는 공정으로, 상기 표면 처리 공정에 의해 상기 기판의 표면의 표면 에너지가 증가할 수 있다.
기판 위에 다수의 코팅막들을 형성하는 공정에 상기 표면 처리 공정이 적용될 수 있다. 보다 상세하게는, 상기 기판 위에 일 코팅막을 형성한 이후에 상기 일 코팅막에 대해 상기 표면 처리 공정을 수행하면, 상기 일 코팅막 및 상기 일 코팅막 위에 형성된 다른 코팅막 간에 접착력이 향상될 수 있다.
한편, 스마트폰과 같은 휴대용 표시장치는 표시면을 커버하는 윈도우를 포함한다. 상기 윈도우는 플라스틱 재료로 형성될 수 있는데, 이 경우에 상기 윈도우의 경도를 향상시키기 위하여 상기 윈도우에 다수의 코팅막들이 형성될 수 있다. 또한, 상기 다수의 코팅막들 간에 접착력을 향상시키기 위하여 상기 윈도우에 상기 다수의 코팅막들을 형성하는 공정에 상기 표면 처리 공정이 적용될 수 있다.
본 발명의 일 목적은 다양한 형상을 갖는 기판에 대해 용이하게 플라즈마 처리 공정을 수행할 수 있는 플라즈마 처리 장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은 상술한 플라즈마 처리 장치를 이용하여 기판을 플라즈마 처리하는 방법을 제공하는 데 있다.
상술한 본 발명의 일 목적을 달성하기 위해서, 플라즈마 처리 장치는 기판 지지 유닛, 플라즈마 유닛, 제1 회전 구동 유닛 및 가스 공급부를 포함한다.
상기 기판 지지 유닛은 기판을 지지한다. 상기 플라즈마 유닛은 플라즈마를 생성하고, 상기 플라즈마 유닛은 상기 생성된 상기 플라즈마를 상기 기판 측으로 제공한다. 상기 제1 회전 구동 유닛은 상기 플라즈마 유닛과 결합되어 상기 플라즈마 유닛을 상기 기판 지지 유닛에 대해 회전시킨다. 상기 가스 공급부는 상기 플라즈마 유닛 측으로 소오스 가스를 제공한다.
상기 플라즈마 유닛은, 바디, 상기 바디에 내장되는 제1 전극, 상기 바디에 내장되어 상기 제1 전극과 마주하는 제2 전극, 및 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 상기 소오스 가스가 흐르는 배관을 포함한다.
본 발명의 일 실시예에서는 상기 제1 회전 구동 유닛은 제1 회전축 및 제1 구동부를 포함할 수 있고, 상기 제1 회전 구동 유닛의 구동에 의해 상기 플라즈마 유닛의 토출구는 측면상에서 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서는 플라즈마 처리 장치는 제2 회전 구동 유닛을 더 포함할 수 있다. 상기 제2 회전 구동 유닛은 상기 플라즈마 유닛과 결합되고, 상기 제2 회전 구동 유닛은 평면상에서 상기 플라즈마 유닛을 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전시킨다.
본 발명의 일 실시예에서는 플라즈마 처리 장치는 제3 회전 구동 유닛을 더 포함할 수 있다. 상기 제3 회전 구동 유닛은 상기 플라즈마 유닛과 결합되고, 상기 제3 회전 구동 유닛은 측면상에서 상기 플라즈마 유닛의 상기 토출구가 향하는 방향을 상기 챔버의 상단부로부터 상기 챔버의 하단부로 반전시킨다.
상술한 본 발명의 다른 목적을 달성하기 위해서, 기판을 플라즈마 처리하는 방법은 다음과 같다. 챔버 내에 기판을 배치한다. 그 이후에, 플라즈마를 발생하는 플라즈마 유닛을 상기 기판에 대해 회전시키고, 상기 기판을 상기 플라즈마 유닛에 대해 회전시킨다.
본 발명의 실시예에서는, 상기 플라즈마 유닛 및 상기 기판 중 적어도 어느 하나가 회전하여 상기 플라즈마 유닛의 토출구가 상기 기판의 벤딩부를 향할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 플라즈마 유닛들은 회전 구동 유닛들에 의해 챔버의 반응 공간 내에서 회전할 수 있다. 따라서, 플라즈마 유닛들의 토출구들은 각각이 향하는 방향이 보다 다양해질 수 있고, 그 결과 토출구들로부터 토출되는 플라즈마는 실질적으로 등방성으로 기판에 제공될 수 있다.
그 결과, 플라즈마 유닛들을 이용하여 기판의 전체 표면에 걸쳐 균일하게 표면 처리 공정이 수행될 수 있고, 특히 기판의 벤딩된 부분에 대해 표면 처리 공정이 용이하게 수행될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 처리장치의 측면도이다.
도 2a는 도 1에 도시된 I-I`을 따라 절취된 제1 플라즈마 유닛의 단면도이다.
도 2b는 도 1에 도시된 플라즈마 유닛들의 평면도이다.
도 3a 및 도 3b들은 제1 회전 구동 유닛에 의해 회전하는 플라즈마 유닛들을 나타내는 측면도들이다.
도 3c는 제2 회전 구동 유닛에 의해 회전하는 플라즈마 유닛들을 나타내는 평면도이다.
도 3d는 제3 회전 구동 유닛에 의해 회전하는 플라즈마 유닛들을 나타내는 측면도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 플라즈마 처리 장치의 측면도이다.
도 5a 내지 도 5c들은 기판 위에 다수의 코팅막을 형성할 때 도 1에 도시된 플라즈마 처리 장치를 이용하여 기판을 플라즈마 처리하는 방법을 나타내는 도면들이다.
이하 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 살펴보기로 한다. 상기한 본 발명의 목적, 특징 및 효과는 도면과 관련된 실시예들을 통해서 용이하게 이해될 수 있을 것이다. 다만, 본 발명은 여기서 설명되는 실시예들에 한정되지 않고, 다양한 형태로 응용되어 변형될 수도 있다. 오히려 후술될 본 발명의 실시예들은 본 발명에 의해 개시된 기술 사상을 보다 명확히 하고, 나아가 본 발명이 속하는 분야에서 평균적인 지식을 가진 당업자에게 본 발명의 기술 사상이 충분히 전달될 수 있도록 제공되는 것이다. 따라서, 본 발명의 범위가 후술될 실시예들에 의해 한정되는 것으로 해석되어서는 안 될 것이다. 한편, 하기 실시예와 도면 상에 동일한 참조 번호들은 동일한 구성 요소를 나타낸다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 처리장치(500)의 측면도이고, 도 2a는 도 1에 도시된 I-I`을 따라 절취된 제1 플라즈마 유닛(200)의 단면도이고, 도 2b는 도 1에 도시된 플라즈마 유닛들(200, 201)의 평면도이다.
도 1, 도 2a 및 도 2b를 참조하면, 플라즈마 처리장치(500)는 기판들(W1, W2, W3, W4, W5, W6) 각각의 표면에 대해 플라즈마 처리를 수행한다. 이 실시예에서는, 상기 기판들(W1~W6) 각각은 디스플레이의 표시부를 커버하는 윈도우일 수 있고, 상기 기판들(W1~W6) 각각은 곡면을 갖는 벤딩부(BP)를 포함할 수 있다.
이 실시예에서 상기 플라즈마 처리장치(500)는 챔버(CB), 기판 지지 유닛들(51, 52, 53, 54, 55, 56), 가스 공급부들(100, 101), 플라즈마 유닛들(200, 201), 제1 회전 구동 유닛들(80, 81), 제2 회전 구동 유닛(400) 및 제3 회전 구동 유닛(300)을 포함한다.
상기 챔버(CB)는 상단부(P3), 하단부(P4), 및 상기 상단부(P3)와 상기 하단부(P4)를 연결하는 다수의 측벽들을 포함하고, 도 1에서는 상기 다수의 측벽들 중 제1 측벽(P1) 및 상기 제1 측벽(P1)과 마주하는 제2 측벽(P2)이 예시로 도시된다. 상기 챔버(CB)는 그 내부에 상기 기판들(W1~W6)에 대해 상기 플라즈마 처리가 수행되는 반응 공간(RS)을 제공한다.
이 실시예에서는 상기 반응 공간(RS)은 진공 상태로 유지될 수 있다. 이 경우에 상기 플라즈마 처리장치(500)는 상기 반응 공간(RS)과 연결된 진공 펌프(미도시)를 더 포함할 수 있다.
이 실시예에서는 상기 반응 공간(RS)은 진공 상태로 유지될 수 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 다른 실시예에서는 상기 반응 공간(RS)은 상압 상태로 유지될 수도 있다.
이 실시예에서는, 상기 챔버(CB)의 상기 상단부(P3) 및 하단부(P4) 각각에 인접하여 기판 반입구(D1) 및 기판 반출구(D2)가 설치된다. 상기 기판 반입구(D1)는 상기 제1 측벽(P1)에 설치되고, 상기 기판 반출구(D2)는 상기 제2 측벽(D2)에 설치된다.
상기 플라즈마 처리 장치(500)는 상기 기판들(W1~W6)을 이송하는 이송 레일(TR)을 더 포함할 수 있다. 상기 이송 레일(TR)은 상기 반응 공간(RS)을 가로질러 설치되고, 상기 이송 레일(TR)의 일단은 상기 기판 반입구(D1)를 통해 상기 챔버(CB)의 외부로 인출되고, 상기 이송 레일(TR)의 타단은 상기 기판 반출구(D2)를 통해 상기 챔버(CB)의 외부로 인출될 수 있다. 따라서, 상기 기판들(W1~W6)이 상기 기판 반입구(D1)를 통해 상기 반응 공간(RS) 측으로 반입되고, 상기 반입된 상기 기판들(W1~W6)은 상기 기판 반출구(D2)을 통해 상기 챔버(CB)의 외부로 반출된다.
상기 기판 지지 유닛들(51~56)은 상기 기판들(W1~W6)과 일대일 대응하여 상기 기판들(W1~W6)을 지지하고, 이와 동시에 상기 기판들(W1~W6)을 상기 반응 공간(RS) 내에서 회전시킨다.
이 실시예에서는 상기 기판 지지 유닛들(51~56) 중 일 부의 기판 지지 유닛들(51~53)은 상기 챔버(CB)의 상기 상단부(P3)에 인접하여 배치되고, 나머지 기판 지지 유닛들(54~56)은 상기 챔버(CB)의 상기 하단부(P4)에 인접하여 배치된다. 상기 기판 지지 유닛들(51~56)은 서로 유사한 구조를 가지므로, 상기 기판 지지 유닛들(51~56) 중 제1 기판 지지 유닛(51)의 구조를 예를 들어 설명하고, 상기 기판들(W1~W6) 중 상기 제1 기판 지지 유닛(51)과 결합된 제1 기판(W1)의 동작을 예를 들어 설명한다.
이 실시예에서는 상기 제1 기판 지지 유닛(51)은 구동부(RD), 회전축(RA) 및 홀딩부 (RC)를 포함한다. 상기 구동부(RD)는 회전력을 발생시키는 모터를 포함할 수 있고, 상기 회전축(RA)은 상기 구동부(RD)와 연결되어 상기 구동부(RD)로부터 상기 회전력을 전달받는다. 상기 홀딩부(RC)의 일 단부는 상기 회전축(RA)과 연결되고, 상기 홀딩부(RC)의 타 단부는 제1 기판(W1)을 홀딩한다.
이 실시예에서는 상기 홀딩부(RC)는 상기 제1 기판(W1)을 홀딩하는 척(미도시, chuck)을 포함할 수 있고, 상기 척은 상기 제1 기판(W1)과 접촉되는 지지핀(미도시)을 포함할 수 있다.
상기 구동부(RD)로부터 상기 회전력이 발생되면, 상기 회전력은 상기 회전축(RA)에 전달되어 상기 홀딩부(RC)가 측면상에서 제1 시계 방향(RDR1) 또는 제1 반 시계 방향(RDR1-1)으로 상기 반응 공간(RS) 내에서 회전한다. 따라서, 상기 홀딩부(RC)의 회전과 연동되어 상기 제1 기판(W1)은 상기 반응 공간(RS) 내에서 상기 제1 시계 방향(RDR1) 또는 상기 제1 반 시계 방향(RDR1-1)으로 회전한다.
상기 반응 공간(RS) 내에서 상기 제1 기판(W1)이 회전하는 경우에, 상기 제1 기판 (W1)의 상부면, 하부면 및 벤딩부(BP)의 곡면이 상기 플라즈마 유닛들(200, 201)을 향할 수 있다. 따라서, 상기 플라즈마 유닛들(200, 201)로부터 발생되는 플라즈마는 상기 제1 기판 (W1)의 전체 표면에 걸쳐 균일하게 제공될 수 있고, 그 결과 상기 제공된 플라즈마에 의해 상기 제1 기판(W1)의 상기 전체 표면에 대한 표면 처리 공정이 균일하게 수행될 수 있다.
상기 가스 공급부들(100, 101)은 상기 플라즈마 유닛들(200, 201) 측으로 소오스 가스(SG)를 제공한다. 이 실시예에서는 상기 가스 공급부들(100, 101)은 제1 가스 공급부(100) 및 제2 가스 공급부(101)을 포함할 수 있고, 상기 플라즈마 유닛들(200, 201)은 제1 플라즈마 유닛(200) 및 제2 플라즈마 유닛(201)을 포함할 수 있다.
상기 제1 가스 공급부(100)는 제1 가스 배관(PR1)을 통해 상기 소오스 가스(SG)를 상기 제1 플라즈마 유닛(200)에 제공하고, 상기 제2 가스 공급부(101)는 제2 가스 배관(PR 2)을 통해 상기 소오스 가스(SG)를 상기 제2 플라즈마 유닛(201)에 제공할 수 있다.
이 실시예에서는 상기 소오스 가스(SG)는 아르곤 가스, 수소 가스, 질소 가스 및 산소 가스 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
이 실시예에서는 상기 제1 및 제2 가스 배관들(PR1, PR2)은 플렉서블한 형상을 가질 수 있다. 예를 들어 상기 제1 및 제2 가스 배관들(PR1, PR2)은 플라스틱 재질의 호스(hose)일 수 있다. 따라서, 상기 제1 및 제2 플라즈마 유닛들(200, 201)이 회전할 때 상기 제1 및 제2 가스 배관들(PR1, PR2)이 유동성을 가질 수 있고, 그 결과 상기 제1 및 제2 가스 배관들(PR1, PR2)을 통해 상기 제1 및 제2 플라스마 유닛들(200, 201)에 상기 소오스 가스(SG)가 안정적으로 제공될 수 있다.
상기 제1 및 제2 플라즈마 유닛들(200, 201)은 상기 제1 및 제2 가스 제공부들(100, 101)로부터 상기 소오스 가스(SG)을 제공받아 플라즈마(PS)를 발생시킨다. 상기 제1 플라즈마 유닛(200)은 상기 플라즈마(PS)를 토출하는 제1 토출구(DH1)를 갖고, 상기 제2 플라즈마 유닛(201)은 상기 플라즈마(PS)를 토출하는 제2 토출구(DH2)를 갖는다. 따라서, 상기 제1 및 제2 플라즈마 유닛들(200, 201)이 구동됨에 따라 상기 반응공간(RS)은 상기 플라즈마(PS)로 채워질 수 있다. 상기 제1 및 제2 플라즈마 유닛들(200, 201)은 서로 유사한 구조를 가지므로, 상기 제1 플라즈마 유닛(200)의 구조를 예를 들어 설명하면 다음과 같다.
상기 제1 플라즈마 유닛(200)은 바디(BD), 제1 전극(E1), 제2 전극(E2) 및 배관 (FP)를 포함한다. 상기 바디(BD)의 일 단에는 상기 제1 토출구(DH1)가 정의된다. 상기 제1 및 제2 전극들(E1, E2)은 상기 바디(BD)에 내장되고, 상기 제1 및 제2 전극들(E1, E2)은 상기 배관(FP)을 사이에 두고 서로 마주한다.
상기 제1 및 제2 전극들(E1, E2)에 직류 전원이 연결되어 상기 제1 및 제2 전극들(E1, E2) 사이에는 전기장(EF)이 형성된다. 상기 전기장(EF)이 형성된 상태에서 상기 배관(FL)을 따라 상기 소오스 가스(SG)가 제공되면, 상기 제1 및 제2 전극들(E1, E2) 중 어느 하나로부터 제공되는 전자에 의해 상기 소오스 가스(SG)가 이온 상태로 변화되어 상기 플라즈마(PS)가 생성될 수 있다. 또한, 상기 생성된 상기 플라즈마(PS)는 상기 제1 토출구(DH1)를 통해 토출될 수 있다.
상기 제1 회전 구동 유닛들(80, 85)은 상기 플라즈마 유닛들(200, 201)과 일대일 대응하여 결합된다. 상기 제1 회전 구동 유닛들(80, 85)은 서로 유사한 구조를 가지므로, 도 3a 및 도 3b를 더 참조하여 상기 제1 회전 구동 유닛들(80, 85) 중 하나의 제1 회전 구동 유닛(80)를 예를 들어 설명하면 다음과 같다.
도 3a 및 도 3b들은 제1 회전 구동 유닛(80)에 의해 회전하는 플라즈마 유닛들(200, 201)을 나타내는 측면도들이다.
도 1, 도 3a 및 도 3b를 참조하면, 상기 제1 회전 구동 유닛(80)은 제1 회전 구동부(81) 및 제1 회전축(82)을 포함한다. 상기 제1 회전 구동부(81)는 회전력을 발생시키는 모터를 포함할 수 있고, 상기 제1 회전축(82)은 상기 제1 회전 구동부(81)에 연결되어 상기 제1 회전 구동부(81)로부터 상기 회전력을 전달받는다.
상기 제1 회전축(82)은 상기 제1 플라즈마 유닛(200)과 결합된다. 따라서, 상기 제1 회전 구동부(81)가 구동되어 상기 제1 회전축(82)이 회전하면, 상기 제1 회전축(82)의 회전과 연동되어 상기 제1 플라즈마 유닛(200)이 회전한다. 보다 상세하게는, 상기 제1 플라즈마 유닛(200)의 상기 제1 토출구(DH1)는 측면상에서 상기 제1 시계 방향(RDR1) 또는 상기 제1 반시계 방향(RDR1-1)으로 회전할 수 있다. 따라서, 상기 제1 토출구(DH1)로부터 토출되는 상기 플라즈마(PS)는 상기 기판들(W1, W2, W3) 각각의 전체 표면에 걸쳐 균일하게 제공될 수 있다.
상기 제2 회전 구동 유닛(400)은 상기 제1 및 제2 플라즈마 유닛들(200, 201)과 결합된다. 도 3c를 더 참조하여 상기 제2 회전 구동 유닛(400)의 구조 및 동작을 설명하면 다음과 같다.
도 3c는 제2 회전 구동 유닛에 의해 회전하는 플라즈마 유닛들을 나타내는 평면도이다.
도 1 및 도 3c를 참조하면, 상기 제2 회전 구동 유닛(400)은 제2 회전 구동부(401), 제2 회전축(405) 및 지지부(403)를 포함한다.
상기 제2 회전 구동부(401)는 회전력을 발생시키는 모터를 포함할 수 있다. 상기 제2 회전축(405)은 상기 제2 회전 구동부(401)와 결합되어 상기 회전력을 전달받는다. 상기 지지부(403)는 상기 제2 회전축(405)과 결합되어 상기 회전력에 의해 평면상에서 제2 시계 방향(RDR2) 또는 제2 반시계 방향(RDR2-1)으로 회전한다.
이 실시예에서는 상기 지지부(403)는 원형의 플레이트 형상을 가질 수 있다. 하지만, 본 발명이 상기 지지부(403)의 형상에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 다른 실시예에서는 상기 지지부(403)는 상기 제1 및 제2 플라즈마 유닛들(200, 201)을 연결하는 프레임의 형상을 가질 수도 있다.
상기 지지부(403)는 상기 제1 회전 구동 유닛들(80, 85), 상기 제1 플라즈마 유닛(200) 및 상기 제2 플라즈마 유닛(201)과 결합된다. 따라서, 상기 지지부(403)가 상기 제2 회전 구동 유닛(400)의 구동에 따라 상기 제2 시계 방향(RDR2) 또는 상기 제2 반시계 방향(RDR2-1)으로 회전하는 경우에, 상기 제1 및 제2 플라즈마 유닛들(200, 201)은 평면상에서 상기 제2 시계 방향(RDR2) 또는 상기 제2 반시계 방향(RDR2-1)으로 회전할 수 있다.
또한, 상기 제1 회전 구동 유닛들(200, 201) 및 상기 제2 회전 구동 유닛(400)이 동시에 구동되는 경우에, 상기 제1 및 제2 플라즈마 유닛들(200, 201)은 상기 제1 시계 방향(RDR1) 및 상기 제1 반시계 방향(RDR1-1) 뿐만 아니라 상기 제2 시계 방향(RDR2) 및 상기 제2 반시계 방향(RDR2-1)으로 회전할 수 있다. 따라서, 상기 제1 및 제2 플라즈마 유닛들(200, 201)의 상기 제1 및 제2 토출구들(DH1, DH2) 각각이 향하는 방향이 보다 다양해질 수 있고, 그 결과 상기 제1 및 제2 토출구들(DH1, DH2)로부터 토출되는 상기 플라즈마(PS)는 실질적으로 등방성으로 상기 기판들(W1, W2, W3)에 제공될 수 있다.
상기 제3 회전 구동 유닛(300)은 상기 제1 및 제2 플라즈마 유닛들(200, 201)과 결합된다. 도 3d를 더 참조하여 상기 제3 회전 구동 유닛(300)의 구조 및 동작을 설명하면 다음과 같다.
도 3d는 제3 회전 구동 유닛에 의해 회전하는 플라즈마 유닛들을 나타내는 측면도이다.
도 1 및 도 3d를 참조하면, 상기 제3 회전 구동 유닛(300)은 제3 회전 구동부(301) 및 제3 회전축(305)을 포함한다.
상기 제3 회전 구동부(301)는 회전력을 발생시키는 모터를 포함할 수 있다. 상기 제3 회전축(305)의 일 단은 상기 제3 회전 구동부(301)와 결합되고, 상기 제3 회전축(305)의 타 단은 상기 지지부(403)에 고정될 수 있다. 따라서, 상기 제3 회전 구동부(301)로부터 발생된 상기 회전력은 상기 제3 회전축(305)을 통해 상기 지지부(403)로 전달될 수 있고, 이에 따라 상기 지지부(403)가 상기 회전력에 의해 회전할 수 있다.
또한, 상기 지지부(403)가 회전하면 상기 지지부(403)가 반전될 수 있다. 그 결과, 상기 지지부(403) 위에 배치된 상기 제1 및 제2 플라즈마 유닛들(200, 201)이 반전될 수 있으며, 그 결과 상기 제1 및 제2 토출구들(DH1, DH2)이 향하는 방향은 상기 챔버(CB)의 상기 상단부(P3)으로부터 상기 하단부(P4)로 변경될 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이 상기 제1 및 제2 플라즈마 유닛들(200, 201)이 상기 챔버(CB)의 상기 상단부(P3)를 향하는 경우에, 상기 기판들(W1~W6) 중 상기 상단부(P3)에 인접한 기판들(W1~W3)이 플라즈마 처리될 수 있다. 또한, 도 3d에 도시된 바와 같이 상기 제1 및 제2 플라즈마 유닛들(200, 201)이 상기 챔버(CB)의 상기 하단부(P4)를 향하는 경우에, 상기 기판들(W1~W6) 중 상기 하단부(P4)에 인접한 기판들(W4~W6)이 플라즈마 처리될 수 있다.
따라서, 상기 제3 회전 구동 유닛(300)을 이용하여 상기 제1 및 제2 토출구들(DH1, DH2)이 향하는 방향이 제어될 수 있으므로, 상기 챔버(CB)의 상기 상단부(P3) 및 상기 하단부(P4)에 배치된 상기 기판들(W1~W6)에 대해 일괄적으로 플라즈마 처리 공정이 수행될 수 있다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 플라즈마 처리 장치(501)의 측면도이다. 도 4를 설명함에 있어서, 앞서 설명된 구성 요소들에 대해서는 도면 부호를 병기하고, 상기 구성 요소들에 대한 중복된 설명은 생략된다.
도 4를 참조하면, 플라즈마 처리장치(501)는 챔버(CB), 기판 지지 유닛들(51~56), 가스 공급부들(100, 101, 102, 103), 플라즈마 유닛들(200, 201, 202, 203), 제1 회전 구동 유닛들(80, 85, 86, 87) 및 제2 회전 구동 유닛(400)을 포함한다.
이 실시예에서는 상기 플라즈마 유닛들(200~203)은 지지부(403)의 상단부 및 하단부에 배치된다. 보다 상세하게는, 제1 및 제2 플라즈마 유닛들(200, 201)은 상기 지지부(403)의 상기 상단부에 배치되고, 제3 및 제4 플라즈마 유닛들(202, 203)은 상기 지지부(403)의 상기 하단부에 배치된다.
상기 가스 공급부들(100~103)은 상기 플라즈마 유닛들(200~203)과 일대일 대응하여 상기 플라즈마 유닛들(200~203) 측으로 소오스 가스를 제공한다. 상기 가스 공급부들(100~103)은 제1 내지 제4 가스 배관들(PR1, PR2, PR3, PR4)을 포함할 수 있고, 상기 제1 내지 제4 가스 배관들(PR1, PR2, PR3, PR4)은 상기 플라즈마 유닛들(200~203)과 일대일 대응하여 연결될 수 있다.
상기 제1 회전 구동 유닛들(80, 85, 86, 87)은 상기 플라즈마 유닛들(200~203)과 일대일 대응하여 결합되어 상기 플라즈마 유닛들(200~203)을 측면상에서 제1 시계 방향(RDR1) 및 제1 반시계 방향(RDR1-1)으로 회전시킨다.
상기 제2 회전 구동 유닛(400)은 상기 플라즈마 유닛들(200~203)과 결합되어 상기 플라즈마 유닛들(200~203)을 평면상에서 제2 시계 방향(도 2b의 RDR2) 및 제2 반시계 방향(도 2b의 RDR2-1)으로 회전시킨다.
반응 공간(RS) 중 상기 지지부(403)의 상측에 해당되는 상부 반응 공간을 정의하고, 상기 반응 공간(RS) 중 상기 지지부(403)의 하측에 해당되는 하부 반응 공간을 정의한다. 상기 제1 회전 구동 유닛들(80, 85, 86, 87) 및 상기 제2 회전 구동 유닛(400)이 구동되면, 상기 제1 및 제2 플라즈마 유닛들(200, 201)의 상기 제1 및 제2 토출구들(DH1, DH2) 각각이 향하는 방향이 상기 상부 반응 공간 내에서 랜덤해질 수 있고, 상기 제3 및 제4 플라즈마 유닛들(202, 203)의 제3 및 제4 토출구들(DH3, DH4) 각각이 향하는 방향이 상기 하부 반응 공간 내에서 랜덤해질 수 있다.
따라서, 상기 제1 및 제2 토출구들(DH1, DH2)로부터 토출되는 플라즈마는 상기 기판들(W1~W6) 중 상기 상단부(P3)에 인접한 기판들(W1, W2, W3)에 실질적으로 등방성으로 제공될 수 있고, 상기 제3 및 제4 토출구들(DH3, DH4)로부터 토출되는 플라즈마는 상기 기판들(W1~W6) 중 상기 하단부(P4)에 인접한 기판들(W4, W5, W6)에 실질적으로 등방성으로 제공될 수 있다.
도 5a 내지 도 5c들은 기판(W1) 위에 다수의 코팅막(HC)을 형성할 때 도 1에 도시된 플라즈마 처리 장치를 이용하여 기판(W1)을 플라즈마 처리하는 방법을 나타내는 도면들이다.
도 5a를 참조하면, 분사유닛(NZ)이 기판(W1) 측으로 제1 코팅액(CS1)을 제공하여 상기 기판(W1) 위에 제1 코팅막(L1)이 형성된다. 이 실시예에서는 기판(W1)은 표시장치의 표시면을 커버하는 윈도우일 수 있고, 상기 기판(W1)은 상기 표시면의 곡면을 커버할 수 있도록 벤딩부(BP)를 포함할 수 있다.
이 실시예에서는, 상기 제1 코팅액(CS1)은 유기 재료, 무기 재료 또는 유기 재료와 무기 재료가 혼합된 하이브리드 재료를 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 유기 재료는 아크릴계 화합물 및 에폭시계 화합물을 포함할 수 있고, 상기 무기 재료는 실리카 및 알루미나를 포함할 수 있다.
도 5b를 참조하면, 도 1을 참조하여 설명된 플라즈마 처리장치(도 1의 500)를 이용하여 제1 코팅막(L1)이 형성된 기판(W1)에 대해 플라즈마 처리 공정을 수행한다. 보다 상세하게는, 상기 플라즈마 처리 장치의 플라즈마 유닛들(200, 201)이 구동되어 플라즈마(PS)가 생성되고, 상기 제1 코팅막(L1)의 노출된 표면에 상기 플라즈마(PS)가 제공된다. 따라서, 상기 플라즈마(PS)에 의해 상기 제1 코팅막(L1)의 상기 노출된 표면에 대해 표면 처리 공정이 수행될 수 있다.
이 실시예에서는, 도 1, 도 3a 및 도 3b를 참조하여 설명된 바와 같이, 상기 플라즈마 처리 공정이 진행될 때, 상기 플라즈마 유닛들(200, 201)은 회전될 수 있다. 보다 상세하게는, 제1 회전 구동 유닛들(도 1의 80, 81)이 구동되어 상기 플라즈마 유닛들(200, 201)이 제1 시계 방향(RDR1) 및 제1 반시계 방향(RDR1-1)으로 회전될 수 있다.
또한, 상기 플라즈마 처리 공정이 진행될 때, 도 1 및 도 3c를 참조하여 설명된 바와 같이, 제2 회전 구동 유닛(도 1의 400)이 구동되어 상기 플라즈마 유닛들(200, 201)은 평면상에서 제2 시계 방향(도 3c의 RDR2) 및 제2 반시계 방향(도 3c의 RDR2-1)으로 회전될 수 있다.
또한, 상기 플라즈마 처리 공정이 진행될 때, 도 1을 참조하여 설명된 바와 같이, 상기 기판(W1)이 회전할 수 있다. 보다 상세하게는, 기판 지지 유닛(도 1의 51)이 구동되어 상기 기판(W1)이 상기 제1 시계 방향(RDR1) 및 상기 제1 반시계 방향(RDR1-1)으로 회전될 수 있다.
따라서, 상기 제1 및 제2 회전 구동 유닛들에 의해 상기 플라즈마 유닛들(200, 201)로부터 토출되는 상기 플라즈마(PS)가 실질적으로 등방성으로 상기 기판(W1)에 제공될 수 있다. 그 결과 상기 윈도우(W1)의 플랫한 부분뿐만 아니라 상기 벤딩부(BP)상에 형성된 상기 제1 코팅막(L1)의 표면이 균일하게 플라즈마 처리될 수 있다.
이 실시예에서는, 상기 플라즈마 처리 공정이 진행될 때, 도 1 및 도 3d를 참조하여 설명된 바와 같이, 제3 회전 구동 유닛(도 1의 300)이 구동되어 상기 플라즈마 유닛들(200, 201)은 상하 방향으로 반전될 수 있다. 이 경우에, 상기 기판(W1)이 복수로 제공되어 상기 복수의 기판들이 상기 플라즈마 유닛들(200, 201)의 상단부 및 하단부에 배치되더라도, 상기 제3 회전 구동 유닛으로 상기 플라즈마 유닛들(200, 201)을 반전시켜 상기 복수의 기판들에 대해 상기 플라즈마 처리 공정이 용이하게 수행될 수 있다.
도 5c를 참조하면, 제1 코팅막(L1)에 대해 표면 처리 공정이 완료된 이후에, 분사유닛(NZ)이 기판(W1) 측으로 제2 코팅액(CS2)을 제공하여 상기 기판(W1) 위에 제2 코팅막(L2)이 형성된다.
이 실시예에서는, 상기 제1 코팅액(CS1)과 마찬가지로, 상기 제2 코팅액(CS2)은 유기 재료, 무기 재료 또는 유기 재료와 무기 재료가 혼합된 하이브리드 재료를 포함할 수 있다.
앞서 도 5b를 참조하여 설명된 바와 같이, 상기 제2 코팅막(L2)이 형성되기 이전에 상기 제1 코팅막(L1)의 표면이 플라즈마 처리된다. 따라서, 상기 제1 코팅막(L1) 상에 상기 제2 코팅막(L2)이 형성되는 경우에, 상기 제1 코팅막(L1) 및 상기 제2 코팅막(L2) 간에 접착력이 향상될 수 있다. 이에 따라, 상기 다수의 코팅막(HC)이 상기 제1 및 제2 코팅막들(L1, L2)이 적층되어 구현될 때, 상기 제1 및 제2 코팅막들(L1, L2) 간에 박리 현상이 발생되는 것이 방지될 수 있다.
이상 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (17)

  1. 기판을 지지하는 기판 지지 유닛;
    플라즈마를 생성하고, 상기 생성된 상기 플라즈마를 상기 기판 측으로 제공하는 플라즈마 유닛;
    상기 플라즈마 유닛과 결합되어 상기 플라즈마 유닛을 상기 기판 지지 유닛에 대해 회전시키는 제1 회전 구동 유닛; 및
    상기 플라즈마 유닛 측으로 소오스 가스를 제공하는 가스 공급부;를 포함하고,
    상기 플라즈마 유닛은,
    바디;
    상기 바디에 내장되는 제1 전극;
    상기 바디에 내장되고, 상기 제1 전극과 마주하는 제2 전극; 및
    상기 제1 전극 및 상기 제2 전극 사이에 상기 소오스 가스가 흐르는 배관;을 포함하고,
    상기 기판 지지 유닛은 복수로 제공되고, 상기 복수의 기판 지지 유닛은 상기 플라즈마 유닛의 상단부 및 하단부에 배치되는 플라즈마 처리장치.
  2. 기판을 지지하는 기판 지지 유닛;
    플라즈마를 생성하고, 상기 생성된 상기 플라즈마를 상기 기판 측으로 제공하는 플라즈마 유닛;
    상기 플라즈마 유닛과 결합되어 상기 플라즈마 유닛을 상기 기판 지지 유닛에 대해 회전시키는 제1 회전 구동 유닛;
    상기 플라즈마 유닛 측으로 소오스 가스를 제공하는 가스 공급부; 및
    상기 기판 지지 유닛, 상기 플라즈마 유닛 및 상기 제1 회전 구동 유닛을 수용하는 챔버를 포함하고,
    상기 제1 회전 구동 유닛의 구동에 의해 상기 플라즈마 유닛의 토출구는 상기 챔버의 서로 마주하는 측벽들을 향해 회전하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리장치.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 제1 회전 구동 유닛은,
    상기 플라즈마 유닛과 결합되는 제1 회전축; 및
    상기 제1 회전축에 회전력을 발생하는 제1 구동부;를 포함하고,
    상기 제1 회전 구동 유닛의 구동에 의해 상기 플라즈마 유닛의 상기 토출구는 측면상에서 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 플라즈마 유닛과 결합되고, 평면상에서 상기 플라즈마 유닛을 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전시키는 제2 회전 구동 유닛;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 제2 회전 구동 유닛은,
    회전력을 발생하는 제2 회전 구동부;
    상기 제2 회전 구동부와 결합되어 상기 제2 회전 구동부로부터 상기 회전력을 제공받는 제2 회전축; 및
    상기 플라즈마 유닛 및 상기 제2 회전축과 결합되어 회전하는 지지부를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 지지부 위에 상기 플라즈마 유닛 및 상기 제1 회전 구동 유닛이 배치된 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 플라즈마 유닛은 복수로 제공되고, 상기 복수의 플라즈마 유닛은 상기 지지부의 상단부 및 하단부에 배치된 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.
  8. 제 5 항에 있어서,
    상기 플라즈마 유닛과 결합되고, 측면상에서 상기 플라즈마 유닛의 상기 토출구가 향하는 방향을 상기 챔버의 상단부로부터 상기 챔버의 하단부로 반전시키는 제3 회전 구동 유닛;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 제3 회전 구동 유닛은,
    회전력을 발생하는 제3 회전 구동부; 및
    상기 지지부 및 상기 제3 회전 구동부와 결합되고, 상기 제3 회전 구동부로부터 발생된 상기 회전력을 상기 지지부로 전달하는 제3 회전축;을 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.
  10. 제 1 항에 있어서, 상기 복수의 기판 지지 유닛 각각은,
    상기 기판을 홀딩하는 홀딩부; 및
    상기 홀딩부와 결합되어 상기 홀딩부를 회전시키는 구동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리장치.
  11. 삭제
  12. 기판을 플라즈마 처리 하는 방법에 있어서,
    챔버 내에 기판을 배치하는 단계;
    플라즈마를 발생하는 플라즈마 유닛을 상기 기판에 대해 회전시키는 단계; 및
    상기 기판을 상기 플라즈마 유닛에 대해 회전시키는 단계;를 포함하고,
    상기 기판은 복수로 제공되며, 상기 복수의 기판은 상기 챔버의 상단부 및 하단부에 제공되는 것을 특징으로 하는 기판을 플라즈마 처리하는 방법.
  13. 제 12 항에 있어서, 상기 플라즈마 유닛 및 상기 기판 중 적어도 어느 하나가 회전하여 상기 플라즈마 유닛의 토출구가 상기 기판의 벤딩부를 향하는 것을 특징으로 하는 기판을 플라즈마 처리하는 방법.
  14. 제 12 항에 있어서, 상기 챔버 내에서 상기 플라즈마 유닛의 토출구가 측면상에서 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전하는 것을 특징으로 하는 기판을 플라즈마 처리하는 방법.
  15. 제 12 항에 있어서, 상기 챔버 내에서 상기 플라즈마 유닛의 토출구가 평면상에서 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전하는 것을 특징으로 하는 기판을 플라즈마 처리하는 방법.
  16. 삭제
  17. 제 12 항에 있어서, 상기 챔버 내에서 상기 플라즈마 유닛이 회전하여 상기 플라즈마 유닛의 토출구가 향하는 방향은 상기 챔버의 상기 상단부로부터 상기 챔버의 상기 하단부로 반전되는 것을 특징으로 하는 기판을 플라즈마 처리하는 방법.

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