KR100375202B1

KR100375202B1 - 씰렌륨(Ｓｅ) 물질을 TFT-LCD 판넬에 고두께로 코팅하는 씰레륨 코팅 장치

Info

Publication number: KR100375202B1
Application number: KR10-2000-0049405A
Authority: KR
Inventors: 구자헌
Original assignee: (주)대진반도체
Priority date: 2000-08-24
Filing date: 2000-08-24
Publication date: 2003-03-08
Also published as: KR20000064155A

Abstract

본 발명은 씰렌륨(Seleniem/Se) 물질(Materiel's)등을 고두께(Thickly)로 의료(Medical)용 TFT-LCD 판넬(Panel Size: N" to >14"×17")등에 코팅(Coatin-g)하는 방법이며, 시스템(Systems)구성과 제작 방법이다. 기존의 보편적(Standard) 증착(Thermal Evaporation) 장치로는 코팅의 두께(Thickness)를 수 옹고스트롱(Å) 밖에 코팅할 수 없기 때문에 0∼1000㎛까지는 불가능 하였다. 그러나 씰렌륨 (Seleniem/Se) 물질의 베이퍼 푸레샤(VAP. PRESS.)가 진공도 10^-4Torr의 170℃에서 증착이 시작되기 때문에 쳄버 내부 분위기 온도 유지와 타겟(Target) 즉, 판넬의 온도를 90℃ 이하로 유지하는 것이 본 발명 장비의 구성 특성이다. 만약 쳄버 내 분위기 온도 조절과 판넬의 온도 조절에 실패하면 증착 물질이 타기 시작하고 증착된 판넬에 기포가 생긴다.

이에 본 발명 장비는 위 Se 물질을 고두께와 최적으로 증착하기 위하여 워터 쿨링 자켓(Water Cooling Jacket)에 판넬(타겟)을 직접 닿게하고 판넬 지그(Zig)를 특별히 설계·제작하여 강력한 마그넷트(Magnet)으로 픽싱(Fixing) 시켰다. 또한 쿨링 자켓의 업, 다운(Up, Down)과 터닝(Turning)을 하도록 하였으며, 온도에 따라 물의 흐름량을 조절하게 하였다. 또한 써말 소오스(Thermal Source)를 물질의 확산, 용량, 입구의 모양, 두께 선정등등을 특별히 설계·제작 장착 하였으며, 이에 하이 볼테이지 피이드슬루우(High-Voltage Feedthroghs)를 5개 조(1개 조=2개)로하여 장착하도록 설계 하였고, 이어 보트의 높, 낮이와 좌, 우로 가변할 수 있도록설계·장착 하였다. 피이드슬루우에서 확산되는 열을 줄이기 위해 라데이션 슐드(Radiation Shield)를 각 피이드슬루우와 챔버(Chamber) 내벽에 부착 하였으며, 쳄버 외벽에는 워터 쿨링 라인(Line)을 설치하여 열의 발생을 최대한 억제 시키도록 하였다. 또한 각 조의 보트(Boat's)위에 셔터(Shutter's)를 설치하여 소오스의 확산량과 비상시에 대비 하였다. 왜냐하면 시간과 온도에 따라 민감하게 유니포미티와 원하는 두께가 달라져 코팅되기 때문이다. 이와 같이 본 발명 장비는 구성에서 부터, 물질의 성질에 맞춰 시스템이 제작되어야만 Se의 고두께(Thickly) 코팅(Coating)과 유니포미티(Uniformity)를 얻을 수 있다.

Description

씰렌륨(Ｓｅ) 물질을 TFT-LCD 판넬에 고두께로 코팅하는 씰레륨 코팅 장치{Selerium coating apparatus for coating selerium material thickly on TFT-LCD panel}

본 발명은 의료기등에 사용되는 TFT-LCD 판넬(Size : N˝to >14˝×17˝)에 씨렌륨(Se)을 고두께(코팅 범위 : 0 ∼ 1000㎛)로 코팅할 수 있는 방법과 고두께 씨렌늄 코팅 장치에 관한 것이다.

본 발명은 쳄버의 모양과 크기 선정, 타겟 홀다의 회전 및 상, 하 조절 유, 무 써말 소오스와 타겟 홀다와의 거리, 다량의 Se 물질 증착에 따른 오염 쳄버의 크리닝 방법, 타겟 홀다의 온도 조절 및 유지 방법, 쳄버 분위기 온도 조절 및 온도 유지와 측정 방법, 온도 콘트롤라의 선정, 타겟 마스크의 제작 방법 및 설치 방법, 써모 커플의 수량 선택 및 설치 위치, 써말 보트의 수량 선택 및 설치 위치와 방향, 써말 보트의 재료와 두께 선정, 가공과 장착 방법, 제작 방법, 셔터의 설치 유, 무와 하이 볼테이지 피이드슬루우의 재료 선정 및 모양과 크기, 제작 방법 등등 위의 모든 조건이 최적으로 구성 및 장치 제조가 이루어져야 만이 고두께로 씨렌륨을 1000㎛까지 코팅할 수 있다.

그러나 종래의 일반적 증착 장비는 쳄버의 모양과 크기, 타겟 홀다에 설치하되 회전 또는 상, 하 움직임은 없었다. 또한 써머 커플의 수량, 쳄버 내부의 온도 조절 및 분위기 온도도 큰상관 없었으며, 아울러 써말 보트의 크기와 모양, 장착 방법(일반적으로 생산되는 보트등을 사용 했었음)등도 일반적인 기능형으로 증착 장치가 제조 되어져 왔다.

이와 같이 보편적 코팅 장비로는 수Å의 두께로 코팅 하기엔 쉽겠으나. MAX. 1000㎛까지의 코팅과 함께 유니포미티(Uniformity)를 얻기에는 종래의 기술 장비론 고두께의 코팅은 불가능하다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 Se 물질을 고두께로 코팅하는데 따른 장치 구성품의 선정부터 모양, 크기 및 제작에까지 최적의 셈플 판넬에 스모트 써페이스(Smooth Surface)를 얻고, 또한 코팅면의 유니포미티를 얻기 위한 구성품들의 정조준 위치 및 가변 조정 기능성을 가진 씰렌륨(Ｓｅ) 물질을 TFT-LCD 판넬에 고두께로 코팅하는 씰레륨 코팅 장치를 제공하는 것이다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 씰레륨 코팅 장치의 쳄버내, 외 구성품 설치 구조를 나타낸 도면.

도 2는 본 발명의 일부인 구성품 설치 단면도

도 3은 각 구성품인 콘트롤라들을 장착한 콘트로롤 박스의 설치도

도 4는 워터 쿨링 자켓에 셈플 타겟 설치도

도 4-1은 도 4에 대한 정확한 구성도

도 5는 쳄버 내벽에 라데이션슐드를 제작 설치한 설치도

도 6은 베이스플렛에 설치된 구성품에 대한 설치도

도 7은 템퍼레춰 콘트롤라의 구성도

* 도면 주요 구성 부분품에 대한 부호의 설명 *

1 : 모터 구동부 2 : 메니플레이터 3 : 베이스플렛 4 : 쿨링 피이드슬루우

10 : 메인 쳄버 11 : 스프린더 슐드 12 : 라데이션슐드

13 : 쳄버 쿨링 라인 14 : 써말 소오스 셔터 14a: 셔터 가변 지그

15 : 쳄버 도어 15a: 바이톤-오링(씰) 16 : 쳄버 뷰우포트 셔터

17 : 써말 보트 라데이션슐드 20 : 하이 볼테이지 피이드슬루우 20a: 워터

20b: 보트 가변 지그 21 : 써말 보트 22 : 써모 커플 23 : 스페아 포트

30 : 셈플 타겟 31 : 타겟 마스크 32 : 워터 쿨링 자켓

32a : 워터 쿨링 자켓 브라켓트 32b: 워터 33 : 마그넷트

34 : 타겟 마스크 고정 나사 34a: 워터 쿨링 콘넥터 35 : 워터 쿨링 라인

40 : 벨로우즈 41 : 메니플레이터 모터 구동 장치 42 : 모터 구동 나사

50 : 하이 벡큠 펌프 51 : 로우 벡큠 펌프 52 : 하이 벡큠 밸브

53 : 바이 페스 밸브 54 : 에머젠씨 벤트 밸브 55 : 퍼라인 밸브

80 : 벡큠 게이지 80a: 벡큠 게이지 센서

81 : 티씨 게이지 보트 콘트롤라1 82 : 티씨 게이지 보트 콘트롤라2

83 : 티씨 게이지 보트 콘트롤라3 84 : 티씨 게이지 보트 콘트롤라4

85 : 티씨 게이지 보트 콘트롤라5 86 : 펌프 콘트롤 밸브 콘트롤라

87 : 메니플레이터 콘트롤라 88 : 쳄버 히터 콘트롤라

89 : 에머젠씨 벨브 콘트롤라 90 : 19" 랙 콘트롤 박스

이하의 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세히 설명하기로 한다.

도 1과 도 2에는 본 발명의 실시예에 따른 씰레륨 코팅 장치의 쳄버내, 외 구성품 설치 구조를 나타내었다. 본 발명의 실시예에 따른 씰레륨 코팅 장치의 구조를 크게 분류하면 다음과 같다. 1 : 쳄버(10 : Chamber) 부, 2 : 메니플레이터(2 : Manipulators) 부, 3 : 워터 쿨링 자켓(32)의 타겟 홀더 마스크(31) 부, 4 : 베이스플렛(3) 과 써말 보트(21 : Thermal Beots) 부, 5 : 기타 구성(50∼55,22등 : Componenets) 부, 6 : 각 구성품의 콘트롤(90) 부등으로 크게 여섯가지로 본 장치는 구성 되었다.

이에 본 발명은 각각의 구성부에 대하여 설명하면 쳄버(10)부에서의 모양은 박스 도어(10,15 : Boxs Door)형을 채택하였고, 크기는 1M³[(이유 : 몰렉큘라=분자들의 민프리페스=이동 거리가 1M이기 때문임)]을 넘지 않았다. 또한 쳄버 내벽에는 라데이션슐드(12:Radiation Shield)를 제작 설치하여 쳄버내 분위기 온도를 유지시키고, 또한 다량의 증착 물질에 대한 쳄버 오염을 막고, 쳄버 크리닝을 손쉽게 하였다. 쳄버 외벽에는 쳄버의 열을 줄이기 위해 좌, 우, 위, 밑면에 워터 쿨링 라인(13)을 돌렸고, 쳄버 정면 도어에 뷰우포트셔터(16)를 3세트를 설치하였다. 또한 쳄버 내벽은 연마 후 전해 처리를 하였고, 쳄버 도어는 바이톤™-오링(15a: 견딜 수 있는 온도=120℃)으로 씰링하였다.

메니플레이터(2)부에서는 젯트(41 : Z)와 회전(1) 모션을 모터 구동으로 구성하였으며, 신축부는 벨로우즈(40)를 사용하고 모터와 벨로우즈의 고정을 위해 지지대(43)와 기어(42)를 사용하였다. 또한 메니플레이터와 쿨링 자켓 축의 씰링(37)부를 오-링과 써스-링 그리고 베어링을 이용해 회전을 도와 주고 리크를 막았다. 아울러 젯트 모션은 ±150 이다.

도 4의 워터 쿨링 자켓(320의 타겟 홀더 마스크(31)부에서는 도 1의 쿨링축(4)에 씰링 부와 회전에도 물이 새지 않도록 본 장치는 제작 되었으며, 타겟 홀다의 온도 분포를 일정하게 유지 시키기 위해 자켓에 쿨링 튜브(35)를 넣었다. 또한 자켓의 쳄버 압력에 견딜 수 있도록 브라켓(32a)을 설치하였고, 셈플 즉 타켓(30)을 설치하기 위해 마스크(31)를 사용 하였으며, 마스크 고정은 넓이가 큰 셈플인 경우 나비 볼트(34)와 마그네트(33)를 함께 사용하였다.

도 2와 도 6 및 6-1의 베이스플렛(3)과 써말 보트(21)부에는 베이스플렛에 하이 볼테이지 피이드슬루우 (20) 10개가 설치되며 2개가 1개조이다. 또한 보트 셔터(14) 5개가 설치되며, 보트를 가변시키기 때문에 셔터 또한 가변(14a) 조정할 수 있게하였다. 써말 보트(21) 또한 5 개조를 설치 사용하고, 아울러 스페아 포트(23) 6개를 설치한다. 또한 스모트 써페이스와 유니포미티를 얻는데 보트의 상, 하, 좌, 우 가변을 위해 보트 지그(20b)를 연결시켰다. 아울러 타겟 홀다와 써말 보트와의 거리는 650∼900 정도에서 유지 되어야 하며 가변 조정할 수 있어야 한다. 또한 보트는 L=300으로 하며,=30으로 한다. 재료는 SUS 316 또는 SUS 304[또는 몰리브데늄(Mo) 슈트]로 하고 내면은 연마 처리한다. 또한 하이 볼테이지 피이드슬루우에는 워터(20a)가 흘러야 한다. 그리고 또한 써말 보트에서의 확산열을 막기 위한 보트 라데이션슐드(17)도 설치하였다.

기타, 구성부에서는 배기 펌프와 기타 구성품으로 나누고 배기 펌프의 구성은 스프린터슐드(11)를 설치하여야 한다. 왜냐하면 많은 량의 Se 를 증착시키기 때문에 펌프의 오염이 심각하므로 이를 사전에 차단해야 할 것이다. 하이 벡큠 밸브(52), 하이 벡큠 펌프(50), 로우 벡큠 펌프(51), 퍼라인 밸브(55), 바이-페스 밸브(53), 에머젠씨 벤트 밸브(54), 일렉트리칼 피이드슬루우 및 써모 커플 피이드슬루우(22)는 셈플의 온도, 쳄버 분위기 온도, 각 보트의 온도, 보트의 성질에 따라 전류의 조정등을 위해 설치 방법과 위치가 매우 중요하다. 또한 오염에 대비 벡큠 게이지 센서(80a)의 설치 방법에도 유념하여야 할 것이다.

콘트롤 부는 도 7의 템퍼레춰 콘트롤라의 구성도를 참조하며 또한 모든 쳄버 내, 외의 구성품에 대한 콘트롤라는 콘트롤 박스(90)에 장착 운영하였다.

이상에서 기술한 바와 같이 고두께 Se 코팅 방법 및 시스템 제작 방법에서 의료(Medical)용등에 사용되는 TFT-LCD 판넬의 실험·연구, 생산에 까지 첨단 의료 산업에 크게 기여하는 효과가 있겠다.

Claims

체적이 1M³이하이고 좌, 우, 위, 밑면에 워터 쿨링 라인이 설치되며 견딜 수 있는 온도가 적어도 120℃ 이상인 오링으로 씰링된 박스 도어형의 쳄버;

상기 챔버내에 설치된 라데이션슐드;

모터에 의하여 젯트 모션과 회전 모션되고 타겟 홀다의 온도 분포를 일정하게 유지 시키기 위해 쿨링 튜브가 삽입된 쿨링 자켓을 구비한 메니플레이터;

타겟홀더와 써멀 보트 사이의 거리가 650 mm 내지 900 mm에서 유지되도록 써멀 보트를 상, 하, 좌, 우 가변시키는 보트 지그; 및

배기펌프의 전단에 설치된 스프린터슐드;를 포함하는 것을 특징으로 하는 씰렌륨 물질을 의료용 ＴＦＴ-ＬＣＤ 판넬에 고두께로 코팅하는 씰레륨 코팅 장치.
제1항에 있어서,

일 소오스 상부에 설치되어 타 소오스로부터의 오염을 방지하는 셔터; 및

상기 메니플레이터와 상기 쿨링 자켓 축 사이에 구비되는 씰링부와 베어링;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 씰렌륨 물질을 의료용 ＴＦＴ-ＬＣＤ 판넬에 고두께로 코팅하는 씰레륨 코팅 장치.
삭제
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제1항에 있어서,

상기 쳄버내 워터 쿨링 자켓과 타겟 홀다를 포함하고;

상기 타겟 홀다가 연결되고 모터에 의하여 젯트 모션 및 회전 모션되는 매니플레이터;

상기 냉각수 주입시 콘렉터에서부터 냉각 자켓 내까지 설치되어 쿨링후의 냉각수는 냉각수의 압력에 의해 아웃-렛 콘렉터로 배출되는 쿨링 튜브; 및

압력 및 진공에 의한 냉각 자켓의 변형을 막기 위한 냉각 자켓 내부와 자켓 상단부에 설치되어 타겟 홀다의 변형을 막는 브라켓트;를 더 포함하고,

상기 냉각 자켓에 티에프티 엘시디 판넬을 마스크에 1 차 삽입 후 상기 냉각 자켓 표면에 직접 장착되도록 설치하고, 마스크의 고정은 나비 볼트로 하고 판넬 마스크와 판넬과의 고정은 마그넷트로 하는 것을 특징으로 하는 씰렌륨 물질을 의료용 ＴＦＴ-ＬＣＤ 판넬에 고두께로 코팅하는 씰레륨 코팅 장치.
체적이 1M³이하이고 좌, 우, 위, 밑면에 워터 쿨링 라인이 설치되며 견딜 수 있는 온도가 적어도 120℃ 이상인 오링으로 씰링된 박스 도어형의 쳄버;

상기 챔버내에 설치된 라데이션슐드;

모터에 의하여 젯트 모션과 회전 모션되고 타겟 홀다의 온도 분포를 일정하게 유지 시키기 위해 쿨링 튜브가 삽입된 쿨링 자켓을 구비한 메니플레이터;

타겟홀더와 써멀 보트 사이의 거리가 650 mm 내지 900 mm에서 유지되도록 써멀 보트를 상, 하, 좌, 우 가변시키는 보트 지그;

상기 보트 지그가 설치된 각 보트 상단에 설치된 셔터;

증착시 보트에서 나온 열을 차단하는 보트 라데이션 슐드; 및

배기펌프의 전단에 설치된 스프린터슐드;를 구비하고,

를 포함하는 것을 특징으로 하는 씰렌륨 물질을 의료용 ＴＦＴ-ＬＣＤ 판넬에 고두께로 코팅하는 씰레륨 코팅 장치.
제6항에 있어서,

모든 하이볼테이지 피이드슬루우에 냉각수를 흘리고, 써말 보트의 위치 변환을 위한 지그를 포함하며, 상기 하이 볼테이지 피이드슬루우를 가변시키는 지그가 장착된 것을 특징으로 하는 씰렌륨 물질을 의료용 ＴＦＴ-ＬＣＤ 판넬에 고두께로 코팅하는 씰레륨 코팅 장치.
삭제
제6항에 있어서,

상기 써말 보트의 재질은 몰리브데늄, SUS 316, 또는 SUS 304으로 이루어지는 재료들중에서 선택되고, 원통형이며, 상기 보트의 입구는 땅콩 모양으로 하고 보트의 중간 부에 벌어짐을 방지하기 위한 묶음을 구비하고, 상기 써말 보트는 보트 측면에 탭을 낸 후 볼트 형으로 지그와 연결함으로써 보트의 위치와 길이 및 높이를 가변할 수 있으며, 상기 보트의 두께는 0.3mm 이하인 것을 특징으로 하는 씰렌륨 물질을 의료용 ＴＦＴ-ＬＣＤ 판넬에 고두께로 코팅하는 씰레륨 코팅 장치.
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