KR101063197B1 - Plasma Chemical Vapor Deposition Equipment for LCD Manufacturing - Google Patents

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Abstract

본 발명은 액정표시장치용 기판의 제조를 위해서 플라즈마를 동원하여 상기 기판 표면에 소정물질의 박막을 화학기상 증착시키는 액정표시장치 제조용 플라즈마 화학기상증착장치에 관한 것으로, 소스가스가 공급 및 배출되는 고유의 반응영역을 정의하는 챔버와; 상기 반응영역 내에서 상하로 대면되는 상부전극부 그리고 기판이 안착되고 실질적으로 상기 기판과 동일한 면적을 갖는 하부전극부와; 상기 하부전극부를 승강시키는 구동어셈블리와; 상기 하부전극부 측면을 따라 돌출되어 상기 챔버 내 측면과 일정간격을 유지하면서 함께 승강되는 가이드프레임을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치 제조용 플라즈마 화학기상증착장치를 제공한다. 이에 본 발명에 따른 가이드프레임은 기존의 새도우마스크와 달리 기판과 직접적으로 접촉되지 않으므로 물리적 충격에 의한 파손 및 기생플라즈마로 인한 박막의 균일도 저하를 막을 수 있고, 이와 동시에 밀폐영역 내부의 원활한 배기를 가능케 하는 장점이 있다.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a plasma chemical vapor deposition apparatus for manufacturing a liquid crystal display device for chemically depositing a thin film of a predetermined material on the surface of a substrate by mobilizing a plasma to manufacture a substrate for a liquid crystal display device. A chamber defining a reaction zone of the chamber; An upper electrode portion facing up and down in the reaction region and a lower electrode portion on which a substrate is seated and having substantially the same area as the substrate; A driving assembly for elevating the lower electrode; It provides a plasma chemical vapor deposition apparatus for producing a liquid crystal display device comprising a guide frame which protrudes along the lower electrode side and is elevated together while maintaining a predetermined interval with the side in the chamber. Accordingly, the guide frame according to the present invention, unlike the conventional shadow mask, is not in direct contact with the substrate, thereby preventing damage due to physical impact and deterioration of the uniformity of the thin film due to parasitic plasma, and at the same time, smooth exhaust of the inside of the closed area is possible. There is an advantage.

플라즈마, 가이드프레임, 고정단, 확장단Plasma, Guide Frame, Fixed End, Extended End

Description

액정표시장치 제조용 플라즈마 화학기상증착장치{plasma enhanced chemical vapour deposition apparatus for liquid crystal display device} Plasma enhanced chemical vapor deposition apparatus for liquid crystal display device             

도 1은 일반적인 플라즈마 화학기상증착장치의 개략 구조도.1 is a schematic structural diagram of a typical plasma chemical vapor deposition apparatus.

도 2는 도 1의 원내 A 부분에 대한 상세도.FIG. 2 is a detail of the circle A portion of FIG. 1. FIG.

도 3은 본 발명에 따른 플라즈마 화학기상증착장치의 개략 구조도.3 is a schematic structural diagram of a plasma chemical vapor deposition apparatus according to the present invention.

도 4는 도 3의 원내 B 부분에 대한 상세도.
FIG. 4 is a detailed view of the circle B portion of FIG. 3. FIG.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

2 : 기판 50 : 챔버2: substrate 50: chamber

52 : 슬롯 54 : 배기포트52: slot 54: exhaust port

60 : 상부전극부 62 : 백킹플레이트60: upper electrode 62: backing plate

64 : 샤워헤드플레이트 70 : 하부전극부64: shower head plate 70: lower electrode

72 : 서셉터 74 : 구동어셈블리72: susceptor 74: drive assembly

80 : 가이드프레임 82 : 고정단80: guide frame 82: fixed end

84 : 확장단 86 : 스크루84: expansion stage 86: screw

본 발명은 액정표시장치 제조용 플라즈마 화학기상증착장치에 관한 것으로, 좀더 자세하게는 액정표시장치용 기판의 제조를 위해서 플라즈마를 동원하여 상기 기판 표면에 소정물질의 박막을 화학기상증착시키는 이른바 PECVD에 관한 것이다.The present invention relates to a plasma chemical vapor deposition apparatus for manufacturing a liquid crystal display device, and more particularly, to a so-called PECVD for chemical vapor deposition of a thin film of a predetermined material on the surface of the substrate by mobilizing a plasma for manufacturing a liquid crystal display substrate. .

일반적으로 액정표시장치는 화상을 외부로 디스플레이(display)하는 액정패널(liquid crystal display panel)을 핵심적인 요소로 구비하며, 이는 액정층을 사이에 두고 서로 대면 합착된 한 쌍의 기판으로 이루어진다.In general, a liquid crystal display device has a liquid crystal panel (liquid crystal display panel) as an essential element for displaying an image to the outside, which consists of a pair of substrates bonded to each other with the liquid crystal layer interposed therebetween.

잘 알려진 바와 같이 액정은 분자구조가 가늘고 길며 배열에 방향성을 갖는 광학적 이방성과 전기장 내에 놓일 경우에 그 크기에 따라 분자배열 방향이 변화되는 분극성질을 띤다. 이에 액정패널을 구성하는 양 기판의 서로 마주보는 면으로는 각각 화소전극과 공통전극이 형성되며, 이들 사이의 전기장 변화를 통해서 그 사이로 개재된 액정분자 배열방향을 인위적으로 조절하고 이때 나타나는 빛의 투과율 변화로 여러 가지 화상을 표시한다.As is well known, liquid crystals have a thin and long molecular structure, optical anisotropy having an orientation in an array, and polarization characteristics in which the direction of molecular arrangement changes according to its size when placed in an electric field. Accordingly, pixel electrodes and a common electrode are respectively formed on opposite surfaces of the substrates forming the liquid crystal panel, and the arrangement of liquid crystal molecules interposed therebetween is artificially adjusted through the electric field change therebetween, and the transmittance of light appearing at this time. Various images are displayed by the change.

최근에는 특히 화상표현의 기본 단위인 화소(pixel)를 행렬 방식으로 배열하고 박막트랜지스터(Thin Firm Transistor : TFT)를 일대일 대응 구비시켜 각 화소를 독립적으로 제어하는 능동행렬방식(active matrix type)이 해상도 및 동영상 구현능력에서 뛰어나 각광받고 있다.Recently, the active matrix type, in which pixels, which are basic units of image expression, are arranged in a matrix manner and thin film transistors (Thin Firm Transistors (TFTs)) are provided in a one-to-one correspondence, controls an independent matrix type independently. And it is attracting attention because of its ability to implement video.

이 경우 액정패널을 구성하는 두 장의 기판 중 하나에는 다수의 화소 그리고 이와 대응되는 박막트랜지스터 및 화소전극 등의 각종 어레이요소가 고밀도로 집적되어 어레이기판을 이루고, 다른 하나에는 각 화소에 대응되는 적, 녹, 청 컬러필터 그리고 공통전극 등이 구비되어 컬러필터기판을 이루는 바, 이들 각 기판 제조공정에는 소정물질의 박막 증착 후 이를 부분적으로 식각하여 패터닝하는 공정이 수 차례 반복 포함된다.In this case, one of the two substrates constituting the liquid crystal panel includes a plurality of pixels and various array elements such as thin film transistors and pixel electrodes integrated in a high density to form an array substrate. Green, blue color filters and a common electrode are provided to form a color filter substrate. Each substrate manufacturing process includes a process of repeatedly etching a pattern of a predetermined material and then partially etching and patterning the same.

이중 박막증착공정은 크게 물리적 방법에 속하는 스퍼터와 화학적 방법에 속하는 화학기상증착으로 대별될 수 있는데, 특히 후자의 방법은 기판이 안착된 별도의 밀폐영역 내로 박막증착 대상물질이 포함된 공정가스를 주입한 후 이를 활성화시켜 기판 표면에 다운스트림 방식으로 증착되도록 하는 것이다.The thin film deposition process can be roughly classified into sputters belonging to physical methods and chemical vapor deposition belonging to chemical methods. In particular, the latter method injects a process gas containing a thin film deposition target material into a separate enclosed area on which a substrate is placed. It is then activated so that it can be deposited downstream on the substrate surface.

최근에는 이 같은 화학기상증착방법 중 RF(Radio Frequence) 고전압을 이용하여 공정가스를 플라즈마 상태로 여기시킨 상태에서 박막증착공정을 진행하는 플라즈마 화학기상증착, 이른바 PECVD가 사용되고 있는 바, 도 1은 일반적인 플라즈마 화학기상증착장치에 대한 개략적인 구조를 나타낸 도면으로서 일측에 슬롯(12)이 마련된 밀폐된 반응영역을 정의하는 챔버(10)와, 이의 내부에서 기판(2)을 사이에 두고 상하에서 대면되는 상, 하부전극부(20,30)를 포함한다.Recently, among the chemical vapor deposition methods, plasma chemical vapor deposition, so-called PECVD, in which a thin film deposition process is performed in a state in which a process gas is excited in a plasma state using RF (Radio Frequence) high voltage, is used. The schematic diagram of the plasma chemical vapor deposition apparatus is a chamber 10 defining a closed reaction region in which a slot 12 is provided at one side thereof, and facing up and down with the substrate 2 interposed therebetween. The upper and lower electrode parts 20 and 30 are included.

이중 상부전극부(20)는 RF 고전압이 인가되어 플라즈마의 생성 및 유지에 있어 실질적인 일 전극 역할을 하는 백킹플레이트(22)와, 이의 하단으로 구비되며 외부에서 공급되는 소스가스가 밀폐영역 내에서 균일하게 분사되도록 다수의 분사홀(26)이 전 면적에 걸쳐 상하 관통된 샤워헤드플레이트(24)를 포함한다.The upper electrode part 20 is provided with a backing plate 22 which serves as a substantial one electrode in the generation and maintenance of a plasma by applying a high RF voltage, and a source gas supplied from the outside and uniformly supplied from the outside in the sealed area. The plurality of injection holes 26 includes a shower head plate 24 that is vertically penetrated over the entire area to be sprayed.

그리고 하부전극부(30)는 기판(2)을 지지하는 척(chuck)의 역할과 함께 플라 즈마의 생성 및 유지를 위한 또 다른 전극으로 작용되는 서셉터(32)를 포함하며, 이는 외부의 구동어셈블리(34)에 의해 상하 승강이 가능하도록 이루어져 있다.The lower electrode part 30 includes a susceptor 32 which serves as another electrode for generating and maintaining plasma together with the role of a chuck supporting the substrate 2, which is driven externally. Up and down is made possible by the assembly 34.

더불어 이 같은 챔버(10) 바닥면 가장자리를 따라서는 복수개의 배기포트(14)가 마련되어 외부의 흡기시스템(미도시)을 통해서 내부 밀폐영역을 배기할 수 있는 바, 기판(2)이 슬롯(12)을 통해서 챔버(10) 내로 반입되어 서셉터(32) 상에 안착되면 구동어셈블리(34)에 의해 상승되어 샤워헤드플레이트(24)와 소정 거리를 두고 대면되고, 이어서 백킹플레이트(22)로 RF 고전압이 인가됨과 동시에 샤워헤드플레이트(24)의 분사홀(26)을 통해서 소스가스가 분사되면 플라즈마가 생성 및 유지되어 이를 에너지원으로 박막증착이 진행된다.In addition, a plurality of exhaust ports 14 are provided along the bottom edge of the chamber 10 to exhaust the internal sealed region through an external intake system (not shown). When it enters into the chamber 10 and is seated on the susceptor 32, it is lifted by the drive assembly 34 to face the shower head plate 24 at a predetermined distance, and then RF to the backing plate 22. When a high voltage is applied and a source gas is injected through the injection hole 26 of the shower head plate 24, plasma is generated and maintained, and thin film deposition proceeds as an energy source.

한편, 상술한 도 1의 원내 A 부분을 확대하여 나타낸 도 2를 참조할 경우에 종래의 서셉터(32)는 기판(2)이 안착되는 상단 및 이보다 큰 면적을 갖는 하단이 단차를 이루고 있으며, 이와 같이 노출된 서셉터(32) 하단 및 이에 안착된 기판(2) 가장자리를 커버하여 가릴 수 있도록 챔버(10) 내측면을 따라 설치된 새도우프레임(40)이 마련된다.On the other hand, when referring to Fig. 2 showing an enlarged portion of the circle A in Fig. 1 described above, the conventional susceptor 32 has a stepped upper end and a lower end having a larger area than the substrate 2 is seated, The shadow frame 40 installed along the inner surface of the chamber 10 is provided to cover and cover the lower end of the susceptor 32 and the edge of the substrate 2 seated thereon.

좀더 상세히, 이 같은 새도우프레임(40)은 기판(2) 및 서셉터(32)의 최대 상승 시 기판(2) 가장자리로부터 이의 하방에서 노출된 서셉터(32) 하단을 따라 밀착되어 해당 부분을 가리는 마스크 역할을 하며, 이를 통해서 기판(2) 가장자리의 비표시 영역 및 서셉터(32) 하단으로의 불필요한 박막 증착을 억제한다.More specifically, such a shadow frame 40 is in close contact with the bottom of the susceptor 32 exposed below it from the edge of the substrate 2 at the maximum rise of the substrate 2 and the susceptor 32 to cover the portion. It serves as a mask, thereby suppressing unnecessary thin film deposition on the non-display area of the edge of the substrate 2 and the bottom of the susceptor 32.

그리고 이 같은 새도우프레임(40)은 밀폐영역 내의 배기를 방해하지 않도록 챔버(10) 측면으로부터 돌출된 브래킷(42) 상에 고정되어 챔버(10) 측면과 일정한 거리를 유지하고 있다.In addition, the shadow frame 40 is fixed on the bracket 42 protruding from the side surface of the chamber 10 so as not to interfere with the exhaust in the sealed area to maintain a constant distance from the side surface of the chamber 10.

그러나 이 같은 일반적인 액정표시장치 제조용 플라즈마 증착장치는 상술한 새도우프레임(40)으로 인한 몇 가지 치명적인 단점을 나타내고 있데, 구체적인 예를 들면 첫째, 서셉터(32)의 상승으로 인해 새도우프레임(40)이 기판(2)과 부딪혀 이를 파손시키는 경우가 빈번하게 나타나고 있다.However, such a plasma deposition apparatus for manufacturing a liquid crystal display device exhibits some fatal drawbacks due to the shadow frame 40 described above. For example, first, the shadow frame 40 is raised due to the rise of the susceptor 32. The case of hitting the substrate 2 and breaking it frequently occurs.

둘째, 새도우프레임(40)과 기판(2) 가장자리 및 서셉터(32) 하단과의 사이에 유격이 발생할 경우에 해당 부분으로 기생플라즈마 등이 발생되고, 이는 박막의 균일도 등에 직접적인 영향을 미치게 된다.Second, when clearance is generated between the shadow frame 40 and the edge of the substrate 2 and the lower end of the susceptor 32, parasitic plasma is generated as a corresponding portion, which directly affects the uniformity of the thin film.

이 같은 문제점은 최근 액정표시장치의 대면적화 경향에 따라 더욱 심화되어 나타나는데, 통상 대면적 기판의 경우에는 박막증착에 후속되는 별도 공정에서 비표시영역과 같은 불필요한 부분을 절단해 내거나 또는 추가적인 스트립 공정을 통해 클리닝하게 되므로 결국 새도우마스크(40)의 역할은 대폭 축소되고, 이는 플라즈마가 기판(2) 가장자리 근접한 부분에서 배기되는 것을 방지하는 완충 역할에 지나지 않는다.This problem is further exacerbated by the recent trend toward larger areas of liquid crystal displays. In the case of large area substrates, unnecessary parts such as non-display areas are cut off or additional strip processes are performed in a separate process following thin film deposition. As a result of the cleaning, the shadow mask 40 is greatly reduced, which is only a buffer for preventing the plasma from being exhausted near the edge of the substrate 2.

그럼에도 불구하고 종래의 새도우마스크(40)는 기판(2) 가장자리와 물리적 접촉함에 따라 기판(2)을 빈번하게 파손시키고, 아울러 서셉터(32)가 매 공정마다 승강됨을 감안하면 장시간 사용에 따라 새도우마스크(40)와 기판(2) 가장자리 및 서셉터(32)의 하단 사이로 유격이 발생될 가능성이 크다. 그러나 이 같은 유격은 필연적으로 해당부분을 통한 플라즈마의 누설 내지는 기생플라즈마의 발생 원인으 로 이어져 박막의 질을 저하시키며 균일도를 크게 해치게 된다.Nevertheless, the conventional shadow mask 40 frequently damages the substrate 2 due to physical contact with the edge of the substrate 2, and also the susceptor 32 is elevated in every process, so that the shadow mask 40 can be used for a long time. There is a high possibility that play is generated between the mask 40 and the edge of the substrate 2 and the lower end of the susceptor 32. However, such clearances inevitably lead to plasma leakage or parasitic plasma generation through the corresponding portions, which degrades the quality of the thin film and greatly deteriorates the uniformity.

더욱이 최근에는 보다 질 높은 박막을 얻기 위하여 플라스마 화학기상증착 장치의 밀폐영역 내부로 200℃~400℃ 정도의 고온분위기가 조성되기도 하는데, 이 경우 새도우마스크(40)로 인한 기판(2)의 파손 및 박막 균일도 저하는 한층 더 심각한 문제로 나타나고 있다.
In addition, in order to obtain a higher quality thin film, a high temperature atmosphere of about 200 ° C. to 400 ° C. may be formed inside the sealed region of the plasma chemical vapor deposition apparatus. In this case, the substrate 2 may be damaged due to the shadow mask 40. Degradation of thin film uniformity appears to be a more serious problem.

이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로 밀폐영역 내부의 배기를 원활하게 진행할 수 있으면서도 기판 전면에 걸친 균일한 박막의 증착이 가능한 액정표시장치 제조용 플라즈마 화학기상증착장치를 제공하는데 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention provides a plasma chemical vapor deposition apparatus for manufacturing a liquid crystal display device capable of depositing a uniform thin film over the entire surface of the substrate while smoothly evacuating the inside of the sealed region. There is a purpose.

이를 위하여 구체적으로 서셉터의 형태를 특이하게 변형함과 동시에 기존의 새도우마스크 역할을 충실하게 수행할 수 있는 대체 구성요소를 제공하며, 이를 통해 보다 개선된 액정표시장치의 제조를 가능케 하는데 그 목적이 있다.
To this end, it specifically provides an alternative component that can specifically modify the shape of the susceptor and faithfully perform the role of the existing shadow mask, thereby enabling the manufacture of an improved liquid crystal display device. have.

본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 소스가스가 공급 및 배출되는 고유의 반응영역을 정의하는 챔버와; 상기 반응영역 내에서 상하로 대면되는 상부전극부 그리고 기판이 안착되고 실질적으로 상기 기판과 동일한 면적을 갖는 하부전극부와; 상기 하부전극부를 승강시키는 구동어셈블리와; 상기 하부전극부 측면 을 따라 돌출되어 상기 챔버 내 측면과 일정간격을 유지하면서 함께 승강되는 가이드프레임을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치 제조용 플라즈마 화학기상증착장치를 제공한다.The present invention comprises a chamber defining an intrinsic reaction zone to which the source gas is supplied and discharged to achieve the above object; An upper electrode portion facing up and down in the reaction region and a lower electrode portion on which a substrate is seated and having substantially the same area as the substrate; A driving assembly for elevating the lower electrode; It provides a plasma chemical vapor deposition apparatus for producing a liquid crystal display device comprising a guide frame which protrudes along the lower electrode side and is elevated together while maintaining a predetermined interval with the side in the chamber.

이때 상기 상부전극부는 RF 고전압이 인가되어 일 전극 역할을 하는 상단의 백킹플레이트와; 외부에서 공급된 상기 소스가스를 상기 기판을 향해 고르게 분사하도록 다수의 분사홀이 상하 관통된 샤워헤드플레이트를 포함하고, 상기 하부전극부는 상기 기판이 안착되며 다른 하나의 전극 역할을 하는 서셉터를 포함하여, 상기 가이드프레임은 상기 서셉터 측면에 결합되는 것을 특징으로 한다.At this time, the upper electrode portion is the RF back voltage is applied to the upper backing plate to serve as one electrode; A shower head plate having a plurality of injection holes vertically penetrated so as to evenly spray the source gas supplied from the outside toward the substrate, and the lower electrode part includes a susceptor on which the substrate is seated and serves as another electrode. Thus, the guide frame is characterized in that coupled to the susceptor side.

아울러 상기 가이드프레임 및 상기 서셉터는 적어도 외면이 알루미늄 재질로 이루어진 것을 특징으로 하고, 특히 상기 가이드프레임은 상기 서셉터 측면으로 밀착되는 고정단과; 상기 고정단 상 끝단으로부터 외측으로 수직하게 절곡되어 상기 챔버 내 측면과 일정간격을 유지하는 확장단을 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the guide frame and the susceptor is characterized in that at least the outer surface is made of an aluminum material, in particular the guide frame is fixed end to be in close contact with the susceptor side; And an extended end that is bent vertically outward from an upper end of the fixed end to maintain a predetermined distance from the side surface of the chamber.

이때 특히 상기 확장단 상면은 상기 기판이 안착되는 상기 서셉터 상면과 동일 높이를 이루는 것을 특징으로 하고, 이 경우 상기 가이드프레임은 상기 고정단을 관통하여 상기 서셉터 측면으로 삽입되는 다수의 스크루로 탈 부착되는 것을 특징으로 한다.In this case, in particular, the upper surface of the extended end may have the same height as the upper surface of the susceptor on which the substrate is seated. In this case, the guide frame may be removed by a plurality of screws inserted into the susceptor side through the fixed end. It is characterized by being attached.

그리고 상기 챔버의 바닥면 가장자리를 따라서 상기 소스가스의 배기를 위한 다수의 배기포트가 구비된 것을 특징으로 하는 바, 이하 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.And a plurality of exhaust ports for exhausting the source gas along the bottom edge of the chamber is provided, with reference to the drawings will be described in more detail the present invention.

첨부된 도 3은 본 발명에 따른 액정표시장치 제조용 플라즈마 화학기상증착 장치를 나타낸 개략적인 단면도로서, 밀폐된 진공영역을 정의하는 챔버(50) 그리고 이의 내부에서 기판(2)을 사이에 두고 상하로 대면되는 상부전극부(60)와 하부전극부(70)를 포함한다.3 is a schematic cross-sectional view showing a plasma chemical vapor deposition apparatus for manufacturing a liquid crystal display device according to the present invention, the chamber 50 defining a closed vacuum region and the inside of the substrate 2 therebetween up and down. The upper electrode part 60 and the lower electrode part 70 which face each other are included.

이때 챔버(50)는 일 측면으로 기판의 반입 반출을 위한 슬롯(52)이 구비되며 바닥면 가장자리를 따라 다수의 배기포트(54)가 형성되고, 이 같은 배기포트(54)는 외부의 흡기시스템(미도시)에 연결되어 내부 밀폐영역을 배기한다.At this time, the chamber 50 is provided with a slot 52 for carrying in and out of the substrate on one side thereof, and a plurality of exhaust ports 54 are formed along the bottom edge thereof, and such exhaust ports 54 are external intake systems. It is connected to (not shown) to exhaust the internal sealed area.

또한 상부전극부(60)는 RF 고전압이 인가되는 백킹플레이트(62) 및 이의 하단에서 평행하게 개재되며 다수의 분사홀(66)이 상하 관통된 샤워헤드플레이트(64)를 포함한다. 이때 백킹플레이트(62)는 후술하는 서셉터(72)와의 관계에서 전기장 형성을 위한 일 전극 역할을 하고, 샤워헤드플레이트(64)는 다수의 분사홀(66)을 이용하여 외부에서 공급되는 소스가스를 기판(2)을 향해 고르게 확산 분사한다.In addition, the upper electrode part 60 includes a backing plate 62 to which RF high voltage is applied and a shower head plate 64 interposed in parallel at a lower end thereof and having a plurality of injection holes 66 penetrated up and down. At this time, the backing plate 62 serves as an electrode for forming an electric field in relation to the susceptor 72 to be described later, and the shower head plate 64 is source gas supplied from the outside using a plurality of injection holes 66. Is diffused and sprayed evenly toward the substrate 2.

그리고 하부전극부(70)는 서셉터(72)를 포함하며, 이는 기판(2)이 안착되는 척의 역할과 함께 백킹플레이트(62)와 함께 전기장을 형성하는 다른 하나의 전극으로 작용된다. 이 같은 서셉터(72)는 알루미늄 또는 그래파이트 등의 재질로 이루어지되 특히 후자의 경우에는 외면을 알루미늄으로 코팅하여 구성될 수 있고, 아울러 챔버(50) 외부에는 서셉터(72)를 승강시킬 수 있는 소정의 구동어셈블리(74)가 마련된다.In addition, the lower electrode part 70 includes a susceptor 72, which serves as another electrode forming an electric field together with the backing plate 62 together with the role of the chuck on which the substrate 2 is seated. The susceptor 72 is made of a material such as aluminum or graphite, but in the latter case, the susceptor 72 may be configured by coating the outer surface with aluminum, and the susceptor 72 may be raised and lowered outside the chamber 50. The predetermined drive assembly 74 is provided.

상술한 구성을 가진 플라즈마 화학기상증착 장치는 슬롯(52)을 통해서 외부의 기판(2)이 로딩되어 서셉터(72) 상에 안착되면 챔버(50) 내부가 배기되어 대기압보다 낮은 진공상태를 유지하고, 이어서 기판(2)이 샤워헤드플레이트(64)와 근접 대면되도록 서셉터(72)가 상승한다.In the plasma chemical vapor deposition apparatus having the above-described configuration, when the external substrate 2 is loaded and seated on the susceptor 72 through the slot 52, the inside of the chamber 50 is exhausted to maintain a vacuum lower than atmospheric pressure. Subsequently, the susceptor 72 is raised so that the substrate 2 is brought into close proximity with the showerhead plate 64.

그리고 샤워헤드플레이트(64)로부터 소스가스가 분사 공급됨과 동시에 백킹플레이트(62)에 RF 고전압이 인가되어 내부로 플라즈마가 생성되는 바, 이의 에너지를 통해 활성화된 소스가스는 기판(2) 상에 박막으로 증착되며 배기포트(54)를 통해서는 계속적인 배기가 진행되어 챔버(50) 내부를 진공으로 유지한다.In addition, the source gas is injected and supplied from the shower head plate 64 and RF high voltage is applied to the backing plate 62 to generate plasma therein. The source gas activated by the energy is thin film on the substrate 2. The vapor deposition is continued through the exhaust port 54 to maintain the interior of the chamber 50 in a vacuum.

한편, 본 발명에 따른 플라즈마 화학기상증착장치는 특히 서셉터(72)가 기판(2)과 실질적으로 동일한 면적을 가짐과 동시에 이의 측면을 따라 돌출되어 챔버(50) 내면과 소정간격을 유지하면서 함께 승강되는 가이드프레임(80)을 포함하는데, 이를 통해서 본 발명이 추구하는 목적을 달성하는 것을 특징으로 한다.On the other hand, the plasma chemical vapor deposition apparatus according to the present invention, in particular, while the susceptor 72 has substantially the same area as the substrate 2 and protrudes along the side thereof, while maintaining a predetermined distance from the inner surface of the chamber 50 together. It includes a lifting guide frame 80, it is characterized by achieving the object pursued by the present invention.

좀더 상세히, 도시된 바와 같이 서셉터(72)는 기존과 달리 상 하단의 구분이 없이 실질적으로 기판(2)과 동일한 면적으로 이루어져 측면이 기판(2)의 그것과 일치되어 있다.In more detail, as shown, the susceptor 72 has substantially the same area as the substrate 2 without distinction of the upper and lower sides, and the side surface thereof is coincident with that of the substrate 2.

그리고 이 같은 서셉터(72) 측면을 따라서는 가이드프레임(80)이 측방 돌출되어 챔버(50) 내면과 일정한 거리를 유지하며, 바람직하게는 상기 가이드프레임(80)은 서셉터(72)와 동일재질을 이용하여 동일조건에서 제조될 수 있다. 구체적으로 이러한 가이드프레임(80)은 그래파이트 재질로 이루어지되 외면이 알루미늄 등으로 코팅될 수 있고, 이와 달리 알루미늄 단일 재질로 이루어질 수 있다.The guide frame 80 protrudes laterally along the side of the susceptor 72 to maintain a constant distance from the inner surface of the chamber 50. Preferably, the guide frame 80 is the same as the susceptor 72. It can be manufactured under the same conditions using a material. Specifically, the guide frame 80 is made of a graphite material, but the outer surface may be coated with aluminum, etc. Alternatively, the guide frame 80 may be made of a single aluminum material.

이들에 대하여 도 3의 원내 B 부분을 확대하여 상세하게 나타낸 도 4를 함께 참조하면, 상기 가이드프레임(80)은 서셉터(72) 측면을 따라 밀착되는 고정단(82) 및 이의 상 끝단으로부터 외측으로 수직하게 절곡된 확장단(84)으로 구분되어 대략 ㄱ자 형태를 띠고 있다.Referring to FIG. 4, which is shown in detail by enlarging the circle B portion of FIG. 3, the guide frame 80 has an outer side from a fixed end 82 and an upper end thereof closely contacted along the side of the susceptor 72. It is divided into an extended end 84 bent vertically to have an approximately "A" shape.

이에 고정단(82)을 측방에서 관통하여 서셉터(72) 측면으로 삽입되는 다수의 스크루(86)를 통해서 가이드프레임(80)은 서셉터(72)에 탈부착 가능하도록 고정될 수 있고, 그 결과 가이드프레임(80), 좀더 엄밀하게는 확장단(84) 단부가 챔버(50) 내측면과 소정거리를 두고 이격된다. Accordingly, the guide frame 80 may be fixed to the susceptor 72 through a plurality of screws 86 penetrating the fixed end 82 from the side and inserted into the susceptor 72. Guide frame 80, more precisely the end of the extension end 84 is spaced apart from the inner surface of the chamber 50 by a predetermined distance.

특히 이 경우 바람직하게는 확장단(84)과 서셉터(72) 상면은 서로 동일평면 상에 놓일 수 있다.In this case in particular, preferably, the upper end 84 and the susceptor 72 may be coplanar with each other.

한편, 이 같은 서셉터(72)의 구체적인 형태 내지 가이드프레임(80)의 존재에 따라 기존의 새도우마스크를 대체함은 물론 이로 인한 여러 가지 문제점을 해결할 수 있도록 해주는데, 서셉터(72)가 상 하단의 차이 없이 기판(2)과 실질적으로 동일한 면적을 가짐과 동시에 이의 측면을 따라 결합된 가이드프레임(80)으로 인해 불필요한 플라즈마로의 노출을 가릴 수 있다.On the other hand, depending on the specific shape of the susceptor 72 or the existence of the guide frame 80, it replaces the existing shadow mask, as well as to solve various problems caused by this, the susceptor 72 is the upper and lower Without any difference, the guide frame 80 having substantially the same area as the substrate 2 and coupled along its side surface may mask exposure to unnecessary plasma.

아울러 가이드프레임(80)은 기판(2)과는 전혀 무관하게 서셉터(72) 측면으로 결합된 상태에서 함께 승강되므로 기판(2) 내지는 서셉터(72)와의 유격발생으로 인한 기생플라즈마 또는 플라즈마 결함의 발생 가능성을 완전히 배제하며, 배기포트(54)를 통해서 외부로 배출되는 플라즈마의 흐름 또한 기판(2)이 아닌 가이드프레임(80)의 확장단(84)과 챔버(50) 내면 사이를 통과하므로 기판(2) 가장자리 부분의 박막 균일도에 미치는 영향을 최소화 할 수 있다.In addition, since the guide frame 80 is lifted together in a state coupled to the susceptor 72 side irrespective of the substrate 2, parasitic plasma or plasma defects due to the gap between the substrate 2 or the susceptor 72 is generated. And completely eliminate the possibility that the flow of plasma discharged to the outside through the exhaust port 54 also passes between the inner surface of the chamber 50 and the expansion end 84 of the guide frame 80, not the substrate 2 The influence on the film uniformity of the edge portion of the substrate 2 can be minimized.

더불어 가이드프레임(80)은 기존의 새도우마스크와 비교하여 비록 기판(2) 가장자리를 가리지는 못하지만, 현재 각광받고 있는 대면적 기판의 경우 박막증착에 후속된 별도 공정에서 비표시영역과 같은 불필요한 부분을 절단해 내거나 또는 추가적인 스트립 공정을 통해 클리닝함을 감안하면 이는 전혀 불필요한 기능인 바, 오히려 기판(2)과 직접 접촉될 가능성이 없어 물리적 충격에 의한 기판(2) 파손을 현저하게 줄일 수 있는 것이다.In addition, although the guide frame 80 does not cover the edge of the substrate 2 as compared with the conventional shadow mask, the large-area substrate that is currently in the spotlight is required to remove unnecessary portions such as a non-display area in a separate process following thin film deposition. Considering cutting or cleaning through an additional stripping process, this is a completely unnecessary function. Rather, it is unlikely to be in direct contact with the substrate 2, thereby significantly reducing the damage of the substrate 2 due to physical impact.

또한 이 같은 가이드프레임(80)은 서셉터(72)와 동일한 재질로 이루어지므로 이물로 인한 공정변화에 따른 변수를 줄일 수 있으며, 챔버(10)의 내부 구조를 간단하게 하면서도 보다 개선된 플라즈마 화학기상증착 공정을 진행할 수 있도록 한다.In addition, since the guide frame 80 is made of the same material as the susceptor 72, the variable according to the process change due to foreign matter can be reduced, and the internal structure of the chamber 10 is simplified, but the plasma chemical vapor is improved. Allow the deposition process to proceed.

더불어 본 발명에서 제안하는 가이드프레임(80)은 서셉터(72)와 스크루(86) 등으로 간단하게 탈착이 가능하므로 서셉터(72)와 무관하게 가이드프레임(80) 만을 교체하고자 할 경우에 편리하게 이를 수행할 수 있으며, 필요에 따라서는 여러 가지 크기, 즉 확장단(84)의 폭이 다른 여러 개로 구비한 후 적절하게 교체함으로서 챔버(50) 내면과의 간격조절을 자유로이 할 수 있음은 당업자에게는 자명한 사실일 것이다.
In addition, since the guide frame 80 proposed in the present invention can be easily detached with the susceptor 72 and the screw 86, etc., it is convenient when the guide frame 80 is to be replaced regardless of the susceptor 72. This can be done, and if necessary, it is possible to freely adjust the distance from the inner surface of the chamber 50 by providing a variety of different sizes, that is, the width of the expansion stage 84 is appropriately replaced. It will be obvious to you.

이 같은 본 발명에 따른 액정표시장치 제조용 플라즈마 화학기상증착 장치는 앞서 상술한 여러 가지 작용에 따른 효과와 더불어 챔버의 내부구조를 간단하게 하는 잇점이 있고, 이를 통해 비용의 감소는 물론 공정진행 중 불량의 발생가능성을 크게 감소시키는 효과가 있다.Such a plasma chemical vapor deposition apparatus for manufacturing a liquid crystal display device according to the present invention has the advantage of simplifying the internal structure of the chamber with the effects of the above-described various actions, thereby reducing costs and defects during the process There is an effect that greatly reduces the probability of occurrence of.

더불어 가이드프레임은 서셉터로부터 쉽게 탈부착이 가능하여 숙련자가 아니라도 용이하게 사용할 수 있으며, 이를 통해 보다 안정적인 박막증착공정 진행을 가능케 하는 잇점이 있다.In addition, the guide frame is easily detachable from the susceptor can be used easily even by those skilled in the art, there is an advantage to enable a more stable thin film deposition process.

또한 이 같은 가이드프레임은 공정 진행 중 또는 전후에 있어 기판 내지는 챔버 내부의 어떠한 요소와도 물리적 접촉이 이루어지지 않으므로 수리 및 유지보수의 필요성이 크게 줄어들고, 따라서 장비구동율을 향상시키는 장점이 있다.In addition, since the guide frame is not in physical contact with any element inside the substrate or the chamber during or before the process, the need for repair and maintenance is greatly reduced, thus improving the equipment operation rate.

Claims (8)

소스가스가 공급 및 배출되는 고유의 반응영역을 정의하는 챔버와;A chamber defining a unique reaction zone through which source gas is supplied and discharged; 상기 반응영역 내에서 상하로 대면되는 상부전극부 그리고 기판이 안착되고 실질적으로 상기 기판과 동일한 면적을 갖는 하부전극부와;An upper electrode portion facing up and down in the reaction region and a lower electrode portion on which a substrate is seated and having substantially the same area as the substrate; 상기 하부전극부를 승강시키는 구동어셈블리와;A driving assembly for elevating the lower electrode; 상기 하부전극부 측면을 따라 돌출되어 상기 챔버 내 측면과 일정간격을 유지하면서 함께 승강되는 가이드프레임을 포함하며, 상기 하부전극부는 상기 기판이 안착되며 다른 하나의 전극 역할을 하는 서셉터를 포함하여, 상기 가이드프레임은 상기 서셉터 측면을 따라 결합되며, 상기 가이드프레임은 상기 서셉터 측면을 따라 밀착되는 고정단과; 상기 고정단 상 끝단으로부터 외측으로 수직하게 절곡되어 상기 챔버 내 측면과 일정간격을 유지하는 확장단을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치 제조용 플라즈마 화학기상증착장치.Protruding along the side of the lower electrode portion includes a guide frame which is elevated together while maintaining a predetermined interval with the side in the chamber, wherein the lower electrode portion includes a susceptor on which the substrate is seated and serves as another electrode, The guide frame is coupled along the susceptor side, the guide frame is fixed with the close end along the susceptor side; And an extended end that is bent vertically outwardly from an upper end of the fixed end and maintains a predetermined distance from the side surface of the chamber. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 상부전극부는 RF 고전압이 인가되어 일 전극 역할을 하는 상단의 백킹플레이트와;The upper electrode part is the backing plate of the upper end to serve as one electrode is applied a high RF voltage; 외부에서 공급된 상기 소스가스를 상기 기판을 향해 고르게 분사하도록 다수의 분사홀이 상하 관통된 샤워헤드플레이트를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치 제조용 플라즈마 화학기상증착장치.And a shower head plate having a plurality of injection holes vertically penetrated so as to evenly spray the source gas supplied from the outside toward the substrate. 삭제delete 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 가이드프레임 및 상기 서셉터는 적어도 외면이 알루미늄 재질로 이루어진 것을 특징으로 하는 액정표시장치 제조용 플라즈마 화학기상증착장치.The guide frame and the susceptor, at least the outer surface of the plasma chemical vapor deposition apparatus for manufacturing a liquid crystal display device, characterized in that made of aluminum. 삭제delete 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 확장단 상면은 상기 기판이 안착되는 상기 서셉터 상면과 동일 높이를 이루는 것을 특징으로 하는 액정표시장치 제조용 플라즈마 화학기상증착장치.And an upper surface of the extended end has the same height as an upper surface of the susceptor on which the substrate is mounted. 제 1항 또는 제 6항 중 어느 하나의 선택된 항에 있어서,The method according to claim 1 or 6, wherein 상기 가이드프레임은 상기 고정단을 관통하여 상기 서셉터 측면으로 삽입되는 다수의 스크루로 탈 부착되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치 제조용 플라즈마 화학기상증착장치.And the guide frame is attached to and detached from the plurality of screws inserted into the susceptor side through the fixed end. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 챔버의 바닥면 가장자리를 따라서 상기 소스가스의 배기를 위한 다수의 배기포트가 구비된 것을 특징으로 하는 액정표시장치 제조용 플라즈마 화학기상증착장치.Plasma chemical vapor deposition apparatus for manufacturing a liquid crystal display device, characterized in that a plurality of exhaust ports for exhausting the source gas along the bottom edge of the chamber.
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