KR20050076070A

KR20050076070A - 액정표시소자 제조장치의 샤워헤드

Info

Publication number: KR20050076070A
Application number: KR1020040003869A
Authority: KR
Inventors: 한근조
Original assignee: 주성엔지니어링(주)
Priority date: 2004-01-19
Filing date: 2004-01-19
Publication date: 2005-07-26
Also published as: KR101021876B1

Abstract

본 발명은 평판 형상의 몸체부와; 상기 몸체부를 상하로 관통하여 형성되는 다수의 분사구와; 상기 몸체부의 일 면에 형성되는 오목부를 포함하는 LCD 제조장치의 샤워헤드를 제공한다.

본 발명에 따르면, 샤워헤드의 가운데 부분을 가장자리보다 두께가 얇고, 서셉터에서 더 멀어지도록 형성함으로써, 가운데 부분의 처짐 현상을 완화할 수 있을 뿐만 아니라, 가장자리 부분에서 발생하는 RF전력의 손실을 보상할 수 있게 되어, 보다 균일한 플라즈마를 형성할 수 있게 된다.

Description

액정표시소자 제조장치의 샤워헤드{Shower head of manufacturing apparatus for LCD}

본 발명은 액정표시소자의 제조장치에 관한 것으로서, 상세하게는 공정가스를 분사하는 샤워헤드에 관한 것이다.

일반적으로 액정표시소자를 제조하기 위해서는, 기판 상에 유전체 물질 등을 박막으로 증착하는 박막증착공정, 감광성 물질을 사용하여 이들 박막 중 선택된 영역을 노출 또는 은폐시키는 포토리소그라피(photolithography) 공정, 선택된 영역의 박막을 제거하여 목적하는 대로 패터닝(patterning)하는 식각공정, 잔류물을 제거하기 위한 세정공정 등을 수 차례 반복하여야 하는데, 이들 각 공정은 해당 공정을 위해 최적의 환경이 조성된 공정 챔버에서 진행된다.

도 1은 이와 같은 액정표시소자 제조장치 중에서도 플라즈마를 이용하는 공정챔버(10)의 구성을 개략적으로 도시한 것으로서, 내부에 기판(30)을 안치하는 서셉터(20)와, 상기 서셉터(20)의 상부에서 공정가스를 분사하며, 다수의 분사구(41)를 가지는 샤워헤드(40)와, 샤워헤드(40)에 공정가스를 유입하는 가스유입관(70)과, 공정챔버(10) 내부로 분사된 공정가스를 플라즈마 활성종으로 여기시키기 위해 RF전력을 공급하는 RF전원(50)과, 상기 RF전원(50)의 내부임피던스를 RF전력이 공급되는 경로의 임피던스와 매칭시키는 임피던스정합기(60)를 포함한다.

상기 샤워헤드(40)의 상부에는 통상 버퍼공간(42)이 형성되는 데, 이는 샤워헤드(40)와 샤워헤드(40)의 상부에 위치하는 미도시된 배킹(backing) 플레이트 사이에 형성되는 공간으로서, 가스유입구(70)를 통해 유입된 공정가스가 분사구(41)를 통해 분사되기 전에 샤워헤드(40) 상부에서 미리 확산되도록 함으로써, 분사구(41)를 통해 공정가스가 균일하게 분사되도록 하기 위한 것이다.

RF전원(50)이 인가되는 플라즈마 전극은 샤워헤드(40)나 미도시된 배킹 플레이트와 일체로 형성된다.

도 2a와 도 2b는 종래 샤워헤드(40)의 단면과 저면을 각 도시한 것으로서, 통상 알루미늄 재질의 사각 평판에 수천 내지 수만 개의 분사구(41)가 균일하게 형성되며, 약 30mm 정도의 두께(t)를 가진다. 상기 분사구(41)는 상협 하광의 형상으로 제조되어 노즐과 같은 역할을 하게 된다.

이와 같은 샤워헤드(40)는 하부에 위치하는 기판(30)을 충분히 커버할 수 있어야 하므로, 기판(30)보다는 면적이 커야 하는데, 최근 기판(30)의 크기가 점차 대형화됨에 따라 샤워헤드(40)의 크기도 함께 커지고 있는 추세에 있다.

그런데 샤워헤드(40)는 금속재질이어서 자체 무게가 상당하며, 이로 인해 가운데 부분이 도 3과 같이 하부로 처지는 현상이 발생한다. 종래의 샤워헤드(40)는 그 크기가 크지 않아, 이와 같은 처짐 현상이 공정균일도에 미치는 영향을 무시할 수 있었으나, 현재 상용화가 시작된 7세대 기판만 하더라도 1870mm×2200mm 정도의 대면적을 가지고 있어, 이보다 더 큰 크기를 가져야 하는 샤워헤드(40)는 처짐의 정도가 훨씬 심하므로, 이로 인한 분사방향이나 분사거리의 편차가 공정 균일도에 미치는 영향을 더 이상 무시할 수 없게 되었다.

한편 RF전원(50)으로 부터 공급되는 RF전력은 샤워헤드(40)와 서셉터(20)가 커패시터 역할을 함으로써, 샤워헤드(40)로부터 서셉터(20)로 전달되는데, 이때 RF전력의 일부가 샤워헤드(40)의 측면으로부터 공정챔버(10)의 측벽으로 방전 또는 손실되므로, RF전계가 샤워헤드(40)의 가장자리 부근에서 불균일해져 플라즈마의 불균일을 초래한다.

결국 샤워헤드(40)의 대형화로 인한 처짐 현상과, 가장자리 부근에서의 RF전력의 손실이 공정의 불균일을 초래하게 되므로, 이와 같은 문제점을 해결할 필요성이 대두되고 있다.

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 액정표시소자 제조장치에 있어서 샤워헤드의 처짐 현상과 RF전계의 불균일을 완화 내지 방지할 수 있는 방안을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위해서, 평판 형상의 몸체부와; 상기 몸체부를 상하로 관통하여 형성되는 다수의 분사구와; 상기 몸체부의 일 면에 형성되는 오목부를 포함하는 LCD 제조장치의 샤워헤드를 제공한다.

상기 오목부의 저면에는 하나 이상의 오목부가 다시 형성된다.

상기 각 오목부는 상기 몸체부의 중심을 기준으로 대칭적으로 형성된다.

상기 각 오목부는 0.1mm 내지 5mm의 깊이로 형성된다.

상기 각 오목부는 상기 몸체부 두께의 3% 이상 15%이내의 깊이로 형성된다.

이하에서는 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 살펴보기로 한다.

도 4a는 본 발명의 실시예에 따른 샤워헤드(100)의 저면을 도시한 것이고, 도 4b는 도 4a의 A-A선에 따른 단면을 도시한 것으로서, 사각의 평판형상을 가지는 몸체부(140)에 다수의 분사구(150)가 형성되고, 몸체부(140)의 저면에는 제1 오목부(110)가 형성되고, 제1 오목부(110)의 저면에는 제2 오목부(120)가 형성되고, 제2 오목부(120)의 저면에는 제3 오목부(130)가 형성되어 있다. 따라서 샤워헤드(100)는 가운데가 약간 오목한 형상이 된다.

각 오목부(110,120,130)를 지나치게 깊게 형성할 경우에는, 상협하광으로 형성되는 분사구의 하부 직경에 영향을 미칠 수 있으므로, 각 오목부(110,120,130)는 0.1mm 내지 5mm 정도의 깊이로 형성되는 것이 바람직하며, 1mm 정도가 가장 바람직하다.

한편 각 오목부(110,120,130)의 깊이를 몸체부(140) 두께의 3%이상 15% 이하로 제한 하는 것이 바람직한데, 이는 종래의 샤워헤드가 처지는 정도가 두께(t)의 대략 15% 정도이므로, 이를 감안할 때 오목부를 더 깊게 형성하면 샤워헤드(100)가 불필요하게 얇아지게 되고, 더 얇게 형성하게 되면 본 발명에 따른 효과를 얻기 힘들어 지기 때문이다.

몸체부(140)는 사각평판으로 도시되어 있기는 하나, 이는 하부의 기판(30)이 통상 사각형상을 가지기 때문이므로, 기판(30)의 형상이 달라지면 그에 따라 달라질 수 있다. 몸체부(140)의 저면에 형성되는 오목부(110.120.130)의 개수는 3개 내지 4개 정도가 바람직하나 이에 한정되는 것은 아니므로, 샤워헤드(100)의 크기와 공정분위기를 감안하여 적절히 선택하면 된다.

다만, 샤워헤드(100)는 분사되는 공정가스의 분사 균일도와 이후 발생되는 플라즈마의 균일도에 직접적인 영향을 미치는 것이므로, 상기 제1,2,3 오목부(110.120.130)는 몸체부(140)의 중심을 기준으로 대칭적으로 형성되는 것이 바람직하다.

한편, 상기 오목부(110,120,130)로 인해, 몸체부(140)는 가장자리가 두껍고 가운데 쪽으로 갈수록 얇아지게 되므로, 가운데 부분의 하중이 줄어들게 되어, 자체 무게로 인하여 하부로 처지는 현상이 완화되어, 샤워헤드(100) 저면을 수평에 가깝게 형성할 수 있게 된다.

또한 몸체부(140)의 가장자리 쪽으로 갈수록 서셉터(20)와의 거리가 가까워지게 되므로, 서셉터(20)와 샤워헤드(100) 사이의 커패시턴스가 가장자리 쪽으로 갈수록 커지게 되어, 가장자리에 RF전력의 공급이 강화되어, 가장자리에서 발생하는 RF전력의 손실을 보상할 수 있게 된다,

즉 본 발명의 실시예에 따른 샤워헤드는 가운데 부분이 약간 오목하게 형성되어 가장자리에서 발생하는 전력손실을 보상할 수 있게 되므로, 이상적인 가우시안 전극에 근접하게 된다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 한정하여 설명하였으나, 본 발명의 실시에 있어서 당업자에 의한 다양한 수정 또는 변경이 가능하며, 그러한 수정이나 변경도 본 발명의 기술적 사상을 바탕으로 하는 한 본 발명의 권리범위에 속하게 됨은 당연하다 할 것이다.

도 1은 일반적인 LCD 제조장치의 개략적인 구성도

도 2a는 종래 샤워헤드의 단면도

도 2b는 종래 샤워헤드의 저면도

도 3은 종래 샤워헤드가 휘어지는 모습을 도시한 측면도

도 4a는 본 발명의 실시예에 따른 샤워헤드의 저면도

도 4b는 도 4의 A-A선에 따른 단면도

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

10 : 공정 챔버 20 : 서셉터

30 : 기판 40, 100 : 샤워헤드

41, 150 : 분사구 42 : 버퍼공간

50 : RF전원 60 : 임피던스 정합기

70 : 가스 유입관 80 : 배기구

110, 120, 130 : 제1,2,3 오목부

Claims

평판 형상의 몸체부와;

상기 몸체부를 상하로 관통하여 형성되는 다수의 분사구와;

상기 몸체부의 일 면에 형성되는 오목부

를 포함하는 LCD 제조장치의 샤워헤드
제1항에 있어서,

상기 오목부의 저면에는 하나 이상의 오목부가 다시 형성되는 LCD 제조장치의 샤워헤드
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 각 오목부는 상기 몸체부의 중심을 기준으로 대칭적으로 형성되는 LCD 제조장치의 샤워헤드
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 각 오목부는 0.1mm 내지 5mm의 깊이로 형성되는 LCD 제조장치의 샤워헤드
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 각 오목부는 상기 몸체부 두께의 3% 이상 15%이내의 깊이로 형성되는 LCD 제조장치의 샤워헤드