KR20070066853A - 상압 플라즈마 처리장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 상압 플라즈마 처리장치에 관한 것으로, 본 발명에 의한 상압 플라즈마 처리장치는 상압 플라즈마를 발생시키는 플라즈마 발생부; 및 플라즈마에 의해 기판을 처리하면서 발생되는 공정 부산물과 잔류 가스를 외부로 배출하는 배기부;를 포함하여 이루어지며, 특히, 상기 배기부는 상기 플라즈마 발생부의 좌우측에 각각 배치되는 후드; 상기 후드에 연결되는 적어도 하나 이상의 배기라인; 및 상기 배기라인에 연결되어 공정 부산물과 잔류 가스를 배기하는 배기펌프;를 포함하여 이루어지는데, 상기 후드의 하단부는 수직선으로부터 0°∼ 45°범위에서 내측으로 기울어지게 형성되는 것이 바람직하다.

본 발명에 따르면, 기판의 상압 플라즈마 처리시 발생되는 파티클 및 잔류 가스를 발생과 동시에 흡입하여 외부로 배출할 수 있는 효과가 있다. 따라서 공정 부산물인 파티클이 기판 표면이나 상압 플라즈마 처리장치 내부에 재부착되는 것이 방지된다.

상압 플라즈마. 배기부. 후드. 배기펌프.

Description

상압 플라즈마 처리장치{Apparatus for processing substrate with atmospheric pressure plasma}

도 1은 종래 상압 플라즈마 처리장치를 나타낸 것이다.

도 2는 본 발명에 의한 상압 플라즈마 처리장치를 나타낸 사시도이다.

도 3은 도 2의 A-A선 단면도이다.

도 4 및 도 5는 본 발명에 의한 실시예의 사용상태도이다.

**도면의 주요부분에 대한 부호의 설명**

100: 상압 플라즈마 처리장치 110: 플라즈마 발생부

111,111',112,112': 전극 113: 가스 공급부

120: 배기부 121: 후드

122: 배기라인 130: 하우징

141: 공기공급수단 142: 공기배출수단

본 발명은 상압 플라즈마 처리장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 기판의 상압 플라즈마 처리시 발생되는 파티클 및 잔류 가스를 발생과 동시에 흡입하여 외부로 배출함으로써, 파티클이 기판 표면이나 처리장치 내부에 재부착되는 것을 방지할 수 있는 상압 플라즈마 처리장치에 관한 것이다.

일반적으로 상압 플라즈마 처리장치는 공정 처리 전후의 대기압 조건에서보다 안정된 방전 상태를 실현할 수 있도록 상압 플라즈마를 사용하여 피처리물을 처리할 수 있는 장치로 고속 처리와 대면적 처리가 가능한 이점이 있다.

이러한 상압 플라즈마는 여러 가지 방법을 이용하여 발생시킬 수 있으며, 가장 보편적으로 사용되는 방법으로는 오존 발생장치에서 이미 오랫동안 사용되어 왔던 무성방전 방식이다.

여기서, 무성방전의 원리는 이미 잘 알려진 바와 같이, 상압 하에서 금속 전극의 한쪽 또는 양쪽을 절연체로 절연하고 금속 전극에 고전압의 교류 또는 펄스를 인가하게 되면 양 전극 사이의 공간에서 고전압에 의한 방전이 일어나고 그에 의해 플라즈마가 발생되는 원리이다.

한편, 상기 상압 플라즈마 처리장치는 고주파 전원이 인가되는 전극과 접지되는 전극의 위치가 수평 방향인 상하에 구비되면 다이렉트(Direct) 형이고, 전극의 위치가 수직 방향인 좌우에 구비되면 리모트(Remote) 형이다.

특히, 상기 다이렉트 형은 기판이 하부 전극 상에 안착된 상태에서 공정 처리가 실시되지만 리모트 형에서는 좌우 전극은 움직이지 않고 전극 하측에 구비된 기판이 이송장치에 의해 이송되면서 기판의 공정 처리가 이루어지는 것이다.

도 1을 참조하여 종래의 리모트형 상압 플라즈마 처리장치를 설명한다.

대기압 상태의 하우징(10)과 상기 하우징(10) 내 상판 중앙부에 직립되면서 대향되도록 구비되는 한 쌍의 전극(12)으로 이루어진다. 여기서, 상기 플라즈마 발생부(12) 중 어느 하나는 고주파 전원이 인가되고 다른 하나는 접지된다.

그리고 상기 전극(12)은 길이 방향으로 연장되는 판상으로 기판(S)의 장 방향보다는 더 연장되며 상기 전극(12)의 사이에는 공정 가스를 기판(S)에 공급하는 길이 방향의 가스 공급부(14)가 개재된다.

그리고 상기 하우징(10)의 상판이나 하판의 모서리부에는 공정 진행 후 발생되는 잔류 가스를 외부로 배출하기 위해 배기 펌프(P)가 구비된다.

그러나 상기 상압 플라즈마 처리장치는 그 처리장치에서 사용되는 상압 플라즈마가 진공 플라즈마와는 다르게 대기압 상태에서 방전함에 따라 공정 진행 후 잔류 가스를 외부로 배기하는 과정에서 상기 배기 펌프(P)가 잔류 가스를 배기할 수 있는 범위가 한정되어 공정 부산물인 파티클(Particle)이 외부로 배출되지 못하고 기판(S) 표면이나 처리장치 내부에 재부착되어 불량 발생에 따른 공정 수율이 저하되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 기판의 상압 플라즈마 처리시 발생되는 파티클 및 잔류 가스를 발생과 동시에 흡입하여 외부로 배출함으로써, 파티클이 기판 표면이나 처리장치 내부에 재부착되는 것을 방지할 수 있는 상압 플라즈마 처리장치를 제공함에 있다.

위와 같은 기술적 과제를 해결하기 위하여 본 발명에 의한 상압 플라즈마 처리장치는 상압 플라즈마를 발생시키는 플라즈마 발생부; 및 플라즈마에 의해 기판을 처리하면서 발생되는 공정 부산물과 잔류 가스를 외부로 배출하는 배기부;를 포함하여 이루어진다.

특히, 상기 배기부는 상기 플라즈마 발생부의 좌우측에 각각 배치되는 후드; 상기 후드에 연결되는 적어도 하나 이상의 배기라인; 및 상기 배기라인에 연결되어 공정 부산물과 잔류 가스를 배기하는 배기펌프;를 포함하여 이루어지는데, 상기 후드의 하단부는 수직선으로부터 0°∼ 45°범위에서 내측으로 기울어지게 형성되는 것이 바람직하다.

본 발명에 의한 플라즈마 발생부는 한 쌍의 전극을 구비하는데, 상기 한 쌍의 전극이 각각 상하로 배치되는 다이렉트형일 수도 있고, 상기 한 쌍의 전극이 각각 좌우로 배치되는 리모트형일 수도 있다. 어느 경우이든 상기 한 쌍의 전극 중 어느 하나는 전원이 연결되고, 다른 하나는 접지되는 것이 바람직하다.

또한 상기 플라즈마 발생부와 배기부 및 기판을 밀폐된 공간에 수용하는 하우징이 더 구비되는 것이 바람직하다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 의한 상압 플라즈마 처리장치의 구 성 및 작용을 구체적으로 설명한다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명에 의한 상압 플라즈마 처리장치(100)는 플라즈마 발생부(110)와 배기부(120)를 포함하여 이루어진다.

상기 플라즈마 발생부(110)는 한 쌍의 전극과, 공정가스를 공급하는 가스공급부(113)를 포함하여 이루어진다.

상기 배기부(120)는 상기 플라즈마 발생부(110)의 좌우측에 각각 배치되는 후드(121)와, 상기 후드(121)를 통해 유입되는 공정 부산물과 잔류가스를 흡입하여 외부로 배출하는 배기라인(122) 및 배기펌프(미도시)로 구성된다.

상기 후드의 하단부(121')는 수직선으로부터 0°∼ 45°범위에서 내측으로 기울어지게 형성되어 잔류가스를 안내한다.

또한 상기 플라즈마 발생부(110)와 배기부(120)는 일체형성된 케이싱(미도시)의 내부에 장착될 수도 있다.

도 4는 본 발명에 따른 다이렉트형 상압 플라즈마 처리장치이고, 도 5는 리모트형 상압 플라즈마 처리장치를 나타낸 것이다.

도 4를 참조하면, 플라즈마 발생부(110)는 상하로 배치되는 상부전극(111) 및 하부전극(112)이 구비되는데, 상기 상부전극(111)은 고주파 전원이 연결되고, 하부전극(112)은 접지되어 있음을 알 수 있다. 이와 같이 구성된 플라즈마 발생부(110)의 좌우측에 배기부(120)가 구비되는 것이다. 또한 상기 전극(111,112)들 사이에 공정가스를 공급하기 위한 가스 공급부(113)가 측부에 형성되어 있다. 또한 도시되지는 아니하였으나, 플라즈마 발생부(110)에는 공정가스를 균일하게 공급하 기 위한 샤워헤드가 더 부가될 수 있다.

도 5를 참조하면, 플라즈마 발생부(110)는 좌우로 배치되는 좌측전극(111') 및 우측전극(112')이 구비되는데, 상기 좌측전극(111')은 접지되고, 우측전극(112')은 고주파전원이 연결되어 있음을 알 수 있다. 이와 같이 구성된 플라즈마 발생부(110)의 좌우측에 배기부(120)가 구비되는 것이다. 또한 상기 전극(111',112')들 사이에 공정가스를 공급하기 위한 가스 공급부(113')가 상부에 형성되어 있다. 또한 도시되지는 아니하였으나, 플라즈마 발생부(110)에는 공정가스를 균일하게 공급하기 위한 샤워헤드가 더 부가될 수 있다.

또한 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 플라즈마 발생부(110)와 배기부(120)는 하우징(130) 내에 설치된다. 상기 하우징(130)의 하부에는 기판이송장치(미도시)를 통해 기판(S)이 이송된다. 이와 같이 하우징(130)이 구비됨으로써 플라즈마 처리장치는 외부와 밀폐되어 오염물질의 유입이 방지된다.

상기 하우징(130)에는 공기순환부가 더 구비되는데, 상기 공기순환부는 정화된 공기를 유입시키는 FFU(Fan Filter Unit) 등의 공기공급수단(141)과, 상기 하우징 내부의 오염된 공기를 외부로 배출하는 공기배출수단(142)으로 구성된다.

도 4 및 도 5를 참조하여 본 발명에 의한 상압 플라즈마 처리장치의 작동을 설명한다.

플라즈마 발생부의 상부전극(도 4의 111)과 우측전극(도 5의 112')에 고주파 전원을 인가하고, 가스공급부(113,113')를 통해 공정가스를 공급하면 상압 플라즈 마가 발생된다. 따라서 플라즈마 발생부(110)의 하부에서 수평이송되는 기판(S)을 플라즈마 처리하게 되는 것이다. 특히, 기판(S)의 플라즈마 처리시 발생되는 파티클 및 잔류가스는 발생과 동시에 상기 배기부(120)를 통해 외부로 배출된다.

이와 같이 본 발명에 따르면, 기판의 상압 플라즈마 처리시 발생되는 파티클 및 잔류 가스를 발생과 동시에 흡입하여 외부로 배출할 수 있는 효과가 있다.

따라서 공정 부산물인 파티클이 기판 표면이나 상압 플라즈마 처리장치 내부에 재부착되는 것이 방지된다.

Claims (12)

1. 상압 플라즈마를 발생시키는 플라즈마 발생부; 및

   플라즈마에 의해 기판을 처리하면서 발생되는 공정 부산물과 잔류 가스를 외부로 배출하는 배기부;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 상압 플라즈마 처리장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 배기부는,

   상기 플라즈마 발생부의 좌우측에 각각 배치되는 후드;

   상기 후드에 연결되는 적어도 하나 이상의 배기라인; 및

   상기 배기라인에 연결되어 공정 부산물과 잔류 가스를 배기하는 배기펌프;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 상압 플라즈마 처리장치.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 후드의 하단부는 수직선으로부터 0°∼ 45°범위에서 내측으로 기울어지게 형성되는 것을 특징으로 하는 상압 플라즈마 처리장치.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 플라즈마 발생부는 한 쌍의 전극을 구비하는 것을 특징으로 하는 상압 플라즈마 처리장치.
5. 제 4 항에 있어서,

   상기 한 쌍의 전극은 각각 상하로 배치되는 것을 특징으로 하는 상압플라즈마 처리장치.
6. 제 4 항에 있어서,

   상기 한 쌍의 전극은 각각 좌우로 배치되는 것을 특징으로 하는 상압플라즈마 처리장치.
7. 제 4 항에 있어서,

   상기 한 쌍의 전극 중 어느 하나는 전원이 연결되고, 다른 하나는 접지되는 것을 특징으로 하는 상압플라즈마 처리장치.
8. 제 1 항에 있어서,

   상기 플라즈마 발생부와 배기부 및 기판을 밀폐된 공간에 수용하는 하우징이 더 구비되는 것을 특징으로 하는 상압 플라즈마 처리장치.
9. 제 8 항에 있어서,

   상기 하우징에는 공기순환부가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 상압 플라즈마 처리장치.
10. 제 9 항에 있어서,

    상기 공기순환부는 정화된 공기를 유입시키는 공기공급수단을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 상압 플라즈마 처리장치.
11. 제 10 항에 있어서,

    상기 공기공급수단은 FFU(Fan Filter Unit)인 것을 특징으로 하는 상압 플라즈마 처리장치.
12. 제 9 항에 있어서,

    상기 공기순환부는 상기 하우징 내부의 오염된 공기를 외부로 배출하는 공기배출수단을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 상압 플라즈마 처리장치.

Images