KR100855068B1 - Apparatus for forming multilayer film - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 수직형 다층막 형성 장치에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 금속 또는 비금속의 모재상에 금속/비금속 화합물 및/또는 금속/비금속 산화물 등의 박막 중 하나 이상을 다층으로 형성할 수 있도록 하는 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a vertical multilayer film forming apparatus. More particularly, the present invention relates to an apparatus that enables the formation of one or more thin films of metal / nonmetallic compounds and / or metal / nonmetal oxides in multiple layers on a metal or nonmetal matrix.
일반적으로, 금속 또는 비금속의 모재상에 박막을 형성하기 위하여 스퍼터링(Sputtering)법을 사용한다. In general, a sputtering method is used to form a thin film on a base metal or nonmetal.
스퍼터링법은 스퍼터링 가스를 진공분위기로 이루어진 챔버(Chamber)내로 주입하여 성막하고자 하는 타겟(Target)물질과 충돌시켜 플라즈마를 생성시킨 후 이를 모재로서의 기판(Substrate)에 코팅(Coating)시키는 방법이다.The sputtering method is a method of injecting a sputtering gas into a chamber made of a vacuum atmosphere to collide with a target material to be formed to generate a plasma, and then coating it on a substrate as a base material.
일반적으로 사용되는 스퍼터링 가스는 불활성 가스(Inert Gas)인 Ar을 사용한다. 스퍼터(Sputter) 장치의 시스템은 타겟쪽을 음극(Cathod)으로 하고 기판쪽을 양극(Anode)로 한다. 전원을 인가하면 주입된 스퍼터링 가스(Ar)는 음극쪽에서 방출된 전자와 충돌하여 여기(Exitation)되어 Ar+로 되고, 여기된 가스는 음극인 타켓쪽으로 끌려서 타켓과 충돌한다.Generally used sputtering gas uses Ar which is an inert gas. The system of the sputter apparatus has a target side as a cathode and a substrate side as an anode. When the power is applied, the injected sputtering gas Ar collides with the electrons emitted from the cathode and is excited to become Ar +, and the excited gas is attracted to the target, which is the cathode, to collide with the target.
이때, 여기된 가스 하나하나는 hυ만큼의 에너지를 지고 있으며 충돌시 에너 지는 타겟쪽으로 전이 되며 이때 타겟을 이루고 있는 원소의 결합력과 전자의 일함수(Work Function)를 극복할 수 있을 때 플라즈마는 방출된다. 발생한 플라즈마는 전자의 자유행정거리만큼 부상하고 타겟과 기판과의 거리가 자유행정거리 이하일 때 플라즈마는 성막된다.At this time, each excited gas has the energy of hv and the energy is transferred to the target during collision, and the plasma is released when the bonding force of the elements forming the target and the work function of the electrons can be overcome. . The generated plasma rises as much as the free stroke of electrons and the plasma is formed when the distance between the target and the substrate is less than or equal to the free stroke.
따라서, 스퍼터링 시 기판과 타겟과의 거리는 중요한 인자(Factor)가 된다. 여기서, 인가된 전원이 직류(Direct Current: DC)일 경우를 직류 스퍼터장치(이하, 'DC 스퍼터'라 칭함)에서 이루어지는 직류 스퍼터링(DC Sputtering)법이라 하며, 일반적으로 금속과 같은 전도체의 스퍼터링에 사용된다.Therefore, the distance between the substrate and the target during sputtering becomes an important factor. Here, the case where the applied power is direct current (DC) is called a DC sputtering method, which is performed by a DC sputtering device (hereinafter, referred to as 'DC sputtering'), and is generally used for sputtering of a conductor such as a metal. Used.
비금속 절연체와 같은 부도체는 고주파 스퍼터장치(이하, 'RF 스퍼터'라 칭함)에 의한 교류 전원을 사용하여 박막을 제조한다. 이때 교류전원은 13.56 ㎒의 주파수를 가지며 이를 고주파(Radio Frequency: RF)라 한다. 이러한 교류 전원을 인가전원으로 사용하는 스퍼터링 법을 RF 스퍼터에 의한 교류스퍼터링(RF Sputterig)법이라 한다. Insulators such as non-metallic insulators produce thin films using an alternating current power source by a high frequency sputtering apparatus (hereinafter referred to as "RF sputtering"). The AC power source has a frequency of 13.56 ㎒ and is called a radio frequency (RF). The sputtering method using such an AC power source as an applied power source is called an AC sputtering method using an RF sputtering method.
그러나, 상술된 기존의 장치 및 방법에 따라 현재까지 생산되고 있는 모든 제품은 모재가 각 장 단위의 시트(Sheet) 형태로 스퍼터 장치내에 투입되어 다층막을 형성하고 있고, 또한 금속 또는 비금속과 같은 모재의 종류에 따라 DC 스퍼터 또는 RF 스퍼터를 선택적으로 사용해야 하기 때문에, 생산성이 떨어질 뿐 아니라 생산 단가도 상대적으로 매우 높고 공정도 복잡한 단점이 있었다.However, all the products produced to date according to the existing apparatus and method described above have a base material introduced into a sputtering device in the form of sheets of sheets for each sheet to form a multilayer film. Since DC sputter or RF sputter must be selectively used depending on the type, not only the productivity is lowered but also the production cost is relatively high and the process is complicated.
전술한 문제점을 해결하기 위해 본 발명은, 금속 또는 비금속의 모재상에 금 속/비금속 화합물 및/또는 금속/비금속 산화물 등의 박막 중 하나 이상을 다층으로 자유롭게 선택하여 형성할 수 있도록 하는 장치를 제공하는 데 그 주된 목적이 있다.In order to solve the above problems, the present invention provides a device that can be freely selected and formed in multiple layers of a metal / non-metal compound and / or metal / non-metal oxide on a base metal or non-metal base material Its main purpose.
전술한 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 진공 챔버; 진공 챔버 내 상부의 양측에 설치되는 제 1 롤러와 제 2 롤러; 진공 챔버 내 하부의 양측에 설치되는 제 3 롤러와 제 4 롤러; 제 3 롤러의 외주면의 제 1 부분을 따라 설치되되, 제 1 부분으로부터 소정의 거리만큼 떨어져 설치되는 적어도 하나 이상의 DC 스퍼터; 및 제 4 롤러의 외주면의 제 2 부분을 따라 설치되되, 제 2 부분으로부터 소정의 거리만큼 떨어져 설치되는 적어도 하나 이상의 RF 스퍼터를 포함하는 것을 특징으로 하는 다층막 형성 장치를 제공한다.The present invention to achieve the above object, a vacuum chamber; First and second rollers installed at both sides of an upper portion of the vacuum chamber; Third and fourth rollers installed at both sides of the lower part of the vacuum chamber; At least one DC sputter installed along a first portion of an outer circumferential surface of the third roller, the at least one DC sputter being provided a predetermined distance away from the first portion; And at least one RF sputter provided along the second portion of the outer circumferential surface of the fourth roller and spaced apart from the second portion by a predetermined distance.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 금속 또는 비금속의 모재상에 금속/비금속 화합물 및/또는 금속/비금속 산화물 등의 박막 중 하나 이상을 다층으로 형성할 수 있다.As described above, according to the present invention, one or more of thin films such as metal / nonmetallic compounds and / or metal / nonmetal oxides can be formed in multiple layers on a metal or nonmetal base material.
또한, 양방향으로 회전함으로써 금속/비금속 화합물 및/또는 금속/비금속 산화물 등의 박막을 형성하는 순서를 자유롭게 선택하여 스퍼터링할 수 있다.In addition, by rotating in both directions, the order of forming a thin film of a metal / nonmetal compound and / or a metal / nonmetal oxide can be freely selected and sputtered.
또한, 모재와 냉각 롤러가 접하는 면적을 조절할 수 있어, 모재의 냉각 면적을 넓힐 수 있고 스퍼터의 개수를 조절할 수 있다.In addition, the area between the base material and the cooling roller can be adjusted, so that the cooling area of the base material can be widened and the number of sputters can be adjusted.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소 들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. First of all, in adding reference numerals to the components of each drawing, it should be noted that the same reference numerals are designated as much as possible even if displayed on different drawings. In addition, in describing the present invention, when it is determined that the detailed description of the related well-known configuration or function may obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 다층막 형성 장치의 개략적인 단면도이다.1 is a schematic cross-sectional view of a multilayer film forming apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 다층막 형성 장치는 진공 챔버(100); 제 1 롤러(110)와 제 2 롤러(112); 제 3 롤러(120)와 제 4 롤러(122); 적어도 하나 이상의 DC 스퍼터(160); 및 적어도 하나 이상의 RF 스퍼터(170)를 포함하여 구성된다.As shown in FIG. 1, the multilayer film forming apparatus according to the present invention includes a
진공 챔버(100)는 내부에 하나의 공간을 갖는 챔버(Chamber)로서, 진공 상태로 유지될 수 있다.The
제 1 롤러(110)와 제 2 롤러(112)는 각각 양방향으로 회전함으로써 모재(102)를 풀어 공급하거나 모재(102)를 감아 권취하는 와인딩 롤러(Winding Roller)이다. 제 1 롤러(110)는 진공 챔버(100) 내의 상부의 양측 중 일측(도 1에서는 좌측)에 설치되고, 제 2 롤러(112)는 진공 챔버(100) 내의 상부의 양측 중 타측(도 1에서는 우측)에 설치된다.Each of the
제 3 롤러(120)와 제 4 롤러(122)는 각각 양방향으로 회전함으로써 모재(102)의 이송을 도와 주며, 모재(102)를 냉각하는 냉각 롤러(Colling Roller)이다. 제 3 롤러(120)는 진공 챔버(100) 내의 하부의 양측 중 일측(도 1에서는 좌측) 에 설치되고, 제 4 롤러(122)는 진공 챔버(100) 내의 하부의 양측 중 타측(도 1에서는 우측)에 설치된다. 여기서, 제 1 롤러(110)와 제 3 롤러(120)는 진공 챔버(100) 내에서 같은 쪽으로 위치하고, 제 2 롤러(112)와 제 4 롤러(122)는 진공 챔버(100) 내에서 같은 쪽으로 위치한다.The
DC 스퍼터(160)는 직류 스퍼터링(DC Sputtering)을 이용하여 금속과 같은 전도체를 스퍼터링하는 스퍼터(Sputter)로서, 제 3 롤러(120)의 외주면의 특정 부분(이하 '제 1 부분'이라 칭함)을 따라 설치되되, 제 1 부분으로부터 소정의 거리만큼 떨어져 설치된다.The
여기서, 제 1 부분은 전술한 바와 같이, 제 3 롤러(120)의 외주면의 특정 부분인데, 제 1 롤러(110)로부터 제 3 롤러(120)로 이송되는 모재(102)가 제 3 롤러(120)와 접한 부분이다.Here, as described above, the first portion is a specific portion of the outer circumferential surface of the
즉, DC 스퍼터(160)는 제 3 롤러(120)와 모재(102)가 접한 부분에 금속과 같은 전도체를 스퍼터링할 수 있도록 설치되며, 도시한 바와 같이 4 개가 설치될 수 있지만 하나 또는 복수 개로 설치될 수 있을 것이다. 복수 개의 DC 스퍼터(160)가 설치될 때에는 제 3 롤러(120)와 모재(102)가 접한 제 1 부분을 따라 균등하게 배치되어 설치될 수 있다.That is, the
RF 스퍼터(170)는 교류 스퍼터링(RF Sputterig)법을 이용하여 비금속 절연체와 같은 부도체를 스퍼터링하는 스퍼터로서, 제 4 롤러(122)의 외주면의 특정 부분(이하 '제 2 부분'이라 칭함)을 따라 설치되되, 제 2 부분으로부터 소정의 거리만큼 떨어져 설치된다.The
즉, RF 스퍼터(170)는 제 4 롤러(122)와 모재(102)가 접한 부분에 비금속 절연체와 같은 부도체를 스퍼터링할 수 있도록 설치되며, 도시한 바와 같이 4 개가 설치될 수 있지만, 하나 또는 복수 개로 설치될 수 있을 것이다. 복수 개의 RF 스퍼터(167)가 설치될 때에는 제 4 롤러(122)와 모재(102)가 접한 부분을 따라 균등하게 배치되어 설치될 수 있다.That is, the
제 3 롤러(120)와 제 4 롤러(122) 각각의 주위에 설치되는 DC 스퍼터(160)와 RF 스퍼터(170)의 개수는 제 3 롤러(120)와 제 4 롤러(122) 각각이 모재(102)와 접하는 면적에 따라 결정될 것이다. 즉, 제 3 롤러(120)와 제 4 롤러(122) 각각이 모재(102)와 접하는 면적이 크면 DC 스퍼터(160)와 RF 스퍼터(170)의 개수는 많게 결정될 것이고, 제 3 롤러(120)와 제 4 롤러(122) 각각이 모재(102)와 접하는 면적이 작으면 DC 스퍼터(160)와 RF 스퍼터(170)의 개수는 적게 결정될 것이다.The number of
한편, 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 다층막 형성 장치는 두 쌍의 롤러(140, 142, 150, 152)를 추가로 포함할 수 있다.On the other hand, as shown, the multilayer film forming apparatus according to an embodiment of the present invention may further include two pairs of rollers (140, 142, 150, 152).
두 쌍의 롤러(140, 142, 150, 152) 중 한 쌍의 롤러(140, 142)는 제 1 롤러(110)와 제 3 롤러(120) 사이에 설치되어 제 1 롤러(110)와 제 3 롤러(120) 간에 이송되는 모재(102)를 지지하는 지지 롤러(Support Roller)로서의 역할을 수행한다. 또한, 두 쌍의 롤러(140, 142, 150, 152) 중 다른 쌍의 롤러(150, 152)는 제 2 롤러(112)와 제 4 롤러(122) 사이에 설치되어 제 2 롤러(112)와 제 4 롤러(122) 간에 이송되는 모재(102)를 지지하는 지지 롤러로서의 역할을 수행한다.Among the two pairs of
여기서, 한 쌍의 롤러(140, 142)는 제 1 롤러(110)의 중심축과 제 3 롤 러(120)의 중심축 간을 연결한 가상의 선으로부터 진공 챔버(100)의 중앙 방향(도 1에서는 중심축 간을 연결한 가상의 선을 중심으로 우측 방향)으로 소정의 거리만큼 떨어져 설치된다.Here, the pair of rollers (140, 142) is the central direction of the
따라서, 제 1 롤러(110)와 제 3 롤러(120) 간에 이송되는 모재(102)는 한 쌍의 롤러(140, 142)를 통해 지지됨으로써, 제 1 롤러(110)와 제 3 롤러(120) 간을 직선으로 이송되지 않고 진공 챔버(100)의 내의 중앙쪽으로 꺾여서 이송된다. 이와 같이, 한 쌍의 롤러(140, 142)를 이용하여 모재(102)가 진공 챔버(100) 내의 중앙쪽으로 꺽여서 이동하도록 함으로써, 모재(102)가 처지거나 흔들리는 것을 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 모재(102)와 제 3 롤러(120)가 접하는 면적을 크게 할 수 있고, 그에 따라 모재(102)의 냉각 면적을 넓힐 수 있고 DC 스퍼터(160)의 개수를 늘릴 수 있다.Therefore, the
또한, 다른 쌍의 롤러(150, 152)는 제 2 롤러(112)의 중심축과 제 4 롤러(122)의 중심축 간을 연결한 가상의 선으로부터 진공 챔버(100)의 중앙 방향(도 1에서는 중심축 간을 연결한 가상의 선을 중심으로 좌측 방향)으로 소정의 거리만큼 떨어져 설치된다.In addition, the other pair of rollers (150, 152) is the central direction of the
따라서, 제 2 롤러(112)와 제 4 롤러(122) 간에 이송되는 모재(102)는 다른 쌍의 롤러(150, 152)를 통해 지지됨으로써, 제 2 롤러(112)와 제 4 롤러(122) 간을 직선으로 이송되지 않고 진공 챔버(100)의 내의 중앙쪽으로 꺾여서 이송된다. 이와 같이, 다른 쌍의 롤러(150, 152)를 이용하여 모재(102)가 진공 챔버(100) 내의 중앙쪽으로 꺽여서 이동하도록 함으로써, 모재(102)가 처지거나 흔들리는 것을 방지 할 수 있을 뿐만 아니라, 모재(102)와 제 4 롤러(122)가 접하는 면적을 크게 할 수 있고, 그에 따라 모재(102)의 냉각 면적을 넓힐 수 있고 RF 스퍼터(170)의 개수를 늘릴 수 있다.Therefore, the
또한, 두 쌍의 롤러(140, 142, 150, 152) 즉, 한 쌍의 롤러(140, 142)와 다른 쌍의 롤러(150, 152)는 전술한 바와 같이, 지지 롤러로서의 역할뿐만 아니라 모재(102)의 전면 및 후면 중 하나 이상에 보호필름을 압착하는 압착 롤러(Press Roller)로서의 역할도 수행할 수 있다.In addition, the two pairs of
또한, 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 다층막 형성 장치는 두 개의 실린더(144, 154)를 추가로 포함할 수 있다.In addition, as shown, the multilayer film forming apparatus according to an embodiment of the present invention may further include two cylinders (144, 154).
여기서, 두 개의 실린더(144, 154)는 유압이나 공기압의 에너지를 이용하여 직선 운동하는 실린더(Cylinder)로서 유압 실린더(Hydraulic Cylinder), 공기압 실린더(Pneumatic Cylinder) 등으로 구현될 수 있다.Here, the two
두 개의 실린더(144, 154) 중 한 개의 실린더(144)는 제 1 롤러(110)와 제 3 롤러(120) 사이에 설치되는 한 쌍의 롤러(140, 142) 중 고정된 롤러(140)가 아닌 고정되지 않은 다른 롤러(142)와 결합되며, 다른 롤러(142)에 가하는 압력을 조절함으로써 다른 롤러(142)와 고정된 롤러(140) 간의 압착력을 조절한다. 또한, 나머지 다른 실린더(154)는 제 2 롤러(112)와 제 4 롤러(122) 사이에 설치되는 다른 쌍의 롤러(150, 152) 중 고정된 롤러(150)가 아닌 고정되지 않은 다른 롤러(152)와 결합되며, 다른 롤러(152)에 가하는 압력을 조절함으로써 다른 롤러(152)와 고정된 롤러(150) 간의 압착력을 조절한다.One of the two
또한, 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 다른 다층막 형성 장치는 두 개의 전면보호필름 공급/권취 롤러(180, 182)를 추가로 포함할 수 있다.In addition, as shown, the multilayer film forming apparatus according to an embodiment of the present invention may further include two front protective film supply / winding rollers (180, 182).
두 개의 전면보호필름 공급/권취 롤러(180, 182)는 양방향으로 회전하는 와인딩 롤러(Winding Roller)이다. 여기서, 하나의 전면보호필름 공급/권취 롤러(180)는 제 1 롤러(110)와 제 3 롤러(120) 사이에 설치되는 한 쌍의 롤러(140, 142)와 제 3 롤러(120) 사이에 설치되며, 제 1 롤러(110)와 제 3 롤러(120) 사이로 이송되는 모재(102)의 전면에 보호필름을 풀어 공급하거나 모재(102)의 전면으로부터 보호필름을 감아 권취한다. 나머지 전면보호필름 공급/권취 롤러(182)는 제 2 롤러(112)와 제 4 롤러(122) 사이에 설치되는 한 쌍의 롤러(150, 152)와 제 4 롤러(122) 사이에 설치되며, 제 2 롤러(112)와 제 4 롤러(122) 사이로 이송되는 모재(102)의 전면에 보호필름을 풀어 공급하거나 모재(102)의 전면으로부터 보호필름을 감아 권취한다.The two front protection film supply / winding
또한, 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 다층막 형성 장치는 두 개의 후면보호필름 공급 롤러(190, 192)를 추가로 포함할 수 있다.In addition, as shown, the multilayer film forming apparatus according to an embodiment of the present invention may further include two back protection film supply rollers (190, 192).
두 개의 후면보호필름 공급 롤러(190, 192)는 일방향으로 회전하는 와인딩 롤러이다. 여기서, 하나의 후면보호필름 공급 롤러(190)는 제 1 롤러(110)와 제 3 롤러(120) 사이에 설치되는 한 쌍의 롤러(140, 142)와 제 1 롤러(110) 사이에 설치되어 제 1 롤러(110)와 제 3 롤러(120) 사이로 이송되는 모재(102)의 후면에 보호필름을 풀어 공급한다. 나머지 후면보호필름 공급 롤러(192)는 제 2 롤러(112)와 제 4 롤러(122) 사이에 설치되는 한 쌍의 롤러(150, 152)와 제 2 롤러(112) 사이에 설치되어 제 2 롤러(112)와 제 4 롤러(122) 사이로 이송되는 모재(102)의 후면에 보호필름을 풀어 공급한다.The two back protection
본 발명에서, 전면이란 모재(102)의 양면 중에 DC 스퍼터(160) 또는 RF 스퍼터(170)를 이용하여 스퍼터링되는 일면을 말하며, 후면이란 전술한 일면의 배면 즉, 모재(102)의 양면 중에 스퍼터링되지 않는 면을 말한다.In the present invention, the front surface refers to one surface sputtered using the DC sputter 160 or the RF sputter 170 on both sides of the
또한, 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 다층막 형성 장치는 연결 부재(130)를 추가로 포함할 수 있다.In addition, as shown, the multilayer film forming apparatus according to an embodiment of the present invention may further include a
제 3 롤러(120)와 제 4 롤러(122)는 회전할 때 동일한 방향과 동일한 속도로 회전할 수 있는데, 이를 위해 제 3 롤러(120)와 제 4 롤러(122)는 연결 부재(130)를 이용하여 상호 간에 연결될 수 있다. 연결 부재(130)는 벨트 또는 체인 등이 사용될 수 있으며, 제 3 롤러(120)와 제 4 롤러(122)의 각 중심축(또는 풀리)에 걸어 제 3 롤러(120)와 제 4 롤러(122)가 연동하여 회전하도록 한다.When the
도 1에서는 도시하지 않았지만, 본 발명의 일 실시예에 따른 다층막 형성 장치는 진공 챔버(100)의 내부로 스퍼터링 가스를 공급하기 위한 가스 공급실(미도시)을 구비할 수 있고, 가스 공급실(미도시)은 DC 스퍼터(160) 및 RF 스퍼터(170)에 대해 각각 구비될 수 있다.Although not shown in FIG. 1, the multilayer film forming apparatus according to the exemplary embodiment of the present invention may include a gas supply chamber (not shown) for supplying a sputtering gas into the
또한, 도 1에서는 도시하지 않았지만, 본 발명에 따른 다층막 형성 장치는 DC 스퍼터(160)의 선단(즉, 제 1 롤러(110)와 가장 근접한 위치에 배치되는 첫 번째 DC 스퍼터(160)의 앞) 및 RF 스퍼터(170)의 선단(즉, 제 2 롤러(112)와 가장 근접한 위치에 배치되는 첫 번째 RF 스퍼터(170)의 앞) 중 하나 이상에 설치되며, 이 온 건(Ion Gun)으로 구성할 수 있는 세정기(미도시)를 추가로 포함할 수 있다.In addition, although not shown in FIG. 1, the multilayer film forming apparatus according to the present invention has a front end of the DC sputter 160 (that is, the front of the first DC sputter 160 disposed closest to the first roller 110). And at least one of the tip of the RF sputter 170 (ie, the front of the first RF sputter 170 disposed at the position closest to the second roller 112), and configured as an ion gun. It may further comprise a scrubber (not shown).
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 다층막 형성 방법의 흐름도이다.2 is a flowchart of a method of forming a multilayer film according to an embodiment of the present invention.
도 1에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 다층막 형성 장치의 동작과 연계하여 다층막 형성 방법을 설명하기로 한다.A method of forming a multilayer film will be described in connection with an operation of the apparatus for forming a multilayer film according to an embodiment of the present invention illustrated in FIG. 1.
먼저, 진공 챔버(100)내의 제 1 롤러(110)에 코일 형태로 권취된 모재(102)를 장착하고, 제 1 롤러(110)를 특정 방향(도 1에서는 반 시계 방향)으로 회전하여 권취된 모재(102)를 서서히 풀어 공급한다(S210).First, the
이때, 본 발명의 일 실시예에 따른 다층막 형성 장치가 한 쌍의 롤러(140, 142)와 후면보호필름 공급 롤러(190)를 구비하는 경우에는 선택적으로, 보호필름을 장착한 후면보호필름 공급 롤러(190)가 회전함으로써 보호필름을 풀어 모재(102)의 후면에 공급할 수 있으며, 한 쌍의 롤러(140, 142)는 후면보호필름 공급 롤러(190)로부터 이송되는 보호필름을 제 1 롤러(110)로부터 이송되는 모재(102)에 압착할 수 있다.At this time, when the multi-layer film forming apparatus according to an embodiment of the present invention includes a pair of
또한, 다층막 형성 장치가 전면보호필름 공급/권취 롤러(180)를 구비하는 경우에는 선택적으로, 전면보호필름 공급/권취 롤러(180)가 회전함으로써 한 쌍의 롤러(140, 142)로부터 이송되는 모재(102)의 전면으로부터 보호필름을 감아 권취할 수 있다.In addition, when the multilayer film forming apparatus includes the front protection film supply / winding
모재(102)가 제 1 롤러(110)로부터 제 3 롤러(120)로 이송되면 제 3 롤러(120)에 의해 냉각되고, 모재(102)의 전면에는 제 3 롤러(120)의 주위에 배치된 DC 스퍼터(160)에 의해 모재(102)의 종류와 모재(102)에 형성하고자 하는 박막의 종류에 따라 적어도 하나 이상의 전도체 막이 형성된다.When the
또한, DC 스퍼터(160)에 의해 모재(102)에 전도체 막을 형성한 후, 모재(102)가 제 3 롤러(120)로부터 제 4 롤러(122)로 이송되면, 모재(102)는 제 4 롤러(122)에 의해 다시 냉각될 뿐만 아니라, 모재(102)의 전면에는 제 4 롤러(122)의 주위에 배치된 RF 스퍼터(170)에 의해 모재(102)의 종류와 모재(102)에 형성하고자 하는 박막의 종류에 따라 적어도 하나 이상의 부도체 막이 형성된다(S220).In addition, after the conductor film is formed on the
여기서, 모재(102)의 전면이 DC 스퍼터(160)와 RF 스퍼터(170)에 의해 전도체 막과 부도체 막이 모두 형성되는 것으로 설명했지만, 전도체 막과 부도체 막이 선택적으로 형성될 수도 있을 것이다.Here, although the front surface of the
모재(102)의 전면에 막이 형성된 후, 모재(102)는 제 4 롤러(122)로부터 제 2 롤러(112)로 이송되며, 제 2 롤러(112)는 특정 방향(도 1에서는 반 시계 방향)으로 회전함으로써 모재(102)를 감아 권취한다(S230).After the film is formed on the front surface of the
이때, 본 발명의 일 실시예에 따른 다층막 형성 장치가 다른 쌍의 롤러(150, 152)와 전면보호필름 공급/권취 롤러(182)를 구비하는 경우에는 선택적으로, 제 2 롤러(112)가 모재(102)를 권취하기 전에, 전면보호필름 공급/권취 롤러(182)가 회전함으로써 제 4 롤러(122)로부터 이송되는 모재(102)의 전면에 보호필름을 풀어 공급할 수 있고, 다른 쌍의 롤러(150, 152)는 전면보호필름 공급/권취 롤러(182)로부터 이송되는 보호필름을 제 4 롤러(122)로부터 이송되는 모재(102)에 압착할 수 있다.At this time, when the multilayer film forming apparatus according to an embodiment of the present invention includes another pair of
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 다층막 형성 장치는 정방향 회전뿐만 아 니라 역방향 회전도 가능하다. 즉, 단계 S210 내지 단계 S230에서 전술한 바와 같이, 제 1 롤러(110) 내지 제 4 롤러(122)가 특정 방향으로 회전함으로써 모재(102)의 전면에 막을 형성한 후, 제 1 롤러(110) 내지 제 4 롤러(122)가 특정 방향의 반대 방향 즉, 역방향으로 회전함으로써, 모재(102)의 전면에 다시 막을 형성할 수 있다.On the other hand, the multilayer film forming apparatus according to an embodiment of the present invention can be reverse rotation as well as forward rotation. That is, as described above in steps S210 to S230, after forming the film on the front surface of the
즉, 단계 S230에서 제 2 롤러(112)가 모재(102)를 감아 권취한 후, 제 2 롤러(112)가 다시 특정 방향의 역방향(도 1에서는 시계 방향)으로 회전함으로써 권취한 모재(102)를 풀어 공급한다(S240).That is, after winding the
이때, 본 발명의 일 실시예에 따른 다층막 형성 장치가 다른 쌍의 롤러(150, 152)와 후면보호필름 공급 롤러(192)를 구비하는 경우에는 선택적으로, 보호필름을 장착한 후면보호필름 공급 롤러(192)가 회전함으로써 보호필름을 풀어 모재(102)의 후면에 공급할 수 있으며, 다른 쌍의 롤러(150, 152)는 후면보호필름 공급 롤러(192)로부터 이송되는 보호필름을 제 2 롤러(112)로부터 이송되는 모재(102)에 압착할 수 있다.At this time, when the multi-layer film forming apparatus according to an embodiment of the present invention includes a pair of rollers (150, 152) and the rear protective
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 다층막 형성 장치가 전면보호필름 공급/권취 롤러(182)를 구비하는 경우에는 선택적으로, 전면보호필름 공급/권취 롤러(182)가 회전함으로써 다른 쌍의 롤러(150, 152)로부터 이송되는 모재(102)의 전면으로부터 보호필름을 감아 권취할 수 있다.In addition, when the multilayer film forming apparatus according to an embodiment of the present invention includes the front protective film supply / winding
모재(102)가 제 2 롤러(112)로부터 제 4 롤러(122)로 이송되면 제 4 롤러(122)에 의해 냉각되고, 모재(102)의 전면에는 제 4 롤러(122)의 주위에 배치된 RF 스퍼터(170)에 의해 모재(102)의 종류와 모재(102)에 형성하고자 하는 박막의 종류에 따라 적어도 하나 이상의 부도체 막이 형성된다.When the
또한, RF 스퍼터(170)에 의해 모재(102)에 부도체 막을 형성한 후, 모재(102)가 제 4 롤러(122)로부터 제 3 롤러(120)로 이송되면, 모재(102)는 제 3 롤러(120)에 의해 다시 냉각될 뿐만 아니라, 모재(102)의 전면에는 제 3 롤러(120)의 주위에 배치된 DC 스퍼터(160)에 의해 모재(102)의 종류와 모재(102)에 형성하고자 하는 박막의 종류에 따라 적어도 하나 이상의 전도체 막이 형성된다(S250).In addition, after the non-conductive film is formed on the
여기서, 모재(102)의 전면이 DC 스퍼터(160)와 RF 스퍼터(170)에 의해 전도체 막과 부도체 막이 모두 형성되는 것으로 설명했지만, 전도체 막과 부도체 막이 선택적으로 형성될 수도 있을 것이다.Here, although the front surface of the
모재(102)의 전면에 막이 형성된 후, 모재(102)는 제 3 롤러(120)로부터 제 1 롤러(110)로 이송되며, 제 1 롤러(110)는 특정 방향의 역방향(도 1에서는 시계 방향)으로 회전함으로써 모재(102)를 감아 권취한다(S260).After the film is formed on the front surface of the
이때, 본 발명의 일 실시예에 따른 다층막 형성 장치가 한 쌍의 롤러(140, 142)와 전면보호필름 공급/권취 롤러(180)를 구비하는 경우에는 선택적으로, 제 1 롤러(110)가 모재(102)를 권취하기 전에, 전면보호필름 공급/권취 롤러(180)가 회전함으로써 제 3 롤러(120)로부터 이송되는 모재(102)의 전면에 보호필름을 풀어 공급할 수 있고, 한 쌍의 롤러(140, 142)는 전면보호필름 공급/권취 롤러(180)로부터 이송되는 보호필름을 제 3 롤러(120)로부터 이송되는 모재(102)에 압착할 수 있다.At this time, when the multilayer film forming apparatus according to an embodiment of the present invention includes a pair of
한편, 단계 S220 및 단계 250과 같이 다층막을 형성하기 전에 선택적으로, 각 롤러 즉, 제 1 롤러(110)로부터 제 3 롤러(120)로 이송되는 모재(102) 및 제 2 롤러(112)로부터 제 4 롤러(122)로 이송되는 모재(10) 중 하나 이상의 표면을 세정기(미도시)를 이용하여 세정할 수도 있다.On the other hand, before forming the multilayer film as in steps S220 and 250, optionally, each of the first and
이상에서 전술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 다층막 형성 장치는 구비하는 제 1 롤러(110) 내지 제 4 롤러(122)를 특정 방향과 역방향 즉, 양방향으로 회전하고, DC 스퍼터(160)와 RF 스퍼터(170)를 선택적으로 이용하여 모재(102)의 전면에 전도체 및 부도체를 선택적으로 스퍼터링함으로써, 모재(102)에 형성하고자 하는 다층막을 자유롭게 형성할 수 있다.As described above, the multilayer film forming apparatus according to an embodiment of the present invention rotates the
이상에서는 양방향 회전이 한 번만 이루어 지는 것으로 설명했지만, 본 발명은 반드시 이에 한정되지 않고 양방향 회전이 두 번 이상으로 이루어질 수도 있으며, 모재(102)의 종류와 모재(102)에 형성하고자 하는 막의 종류와 그 순서에 따라 특정 방향의 회전은 두 번, 역방향의 회전은 한 번과 같이 각 방향으로 다른 회수로 회전할 수도 있다.In the above description, the bidirectional rotation is performed only once, but the present invention is not limited thereto, and the bidirectional rotation may be performed two or more times, and the type of the
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 다층막이 형성된 모재의 단면 구조의 일 예를 나타낸 예시도이다.3 is an exemplary view showing an example of a cross-sectional structure of a base material on which a multilayer film is formed according to an embodiment of the present invention.
도 3에 도시된 바와 같이, 금속 모재(102)로서의 스테인레스 박판 상에 금속 화합물 층으로서의 TiN층을 형성하고, TiN층 상에 산화물로서의 SiO2층을 형성하며, SiO2층 상에 폴리머로서의 폴리 카보네이트(Poly Carbonate: PC)층을 형성할 수 있 다. 금속화합물인 TiN층은 DC 스퍼터(160)를 구동하여 형성할 수 있고, 산화물인 SiO2층 및 비금속 화합물인 PC층은 RF 스퍼터(170)를 구동하여 형성할 수 있다. As shown in FIG. 3, a TiN layer as a metal compound layer is formed on a stainless thin plate as the
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 다층막이 형성된 모재의 단면 구조의 다른 예를 나타낸 예시도이다.4 is an exemplary view showing another example of a cross-sectional structure of a base material on which a multilayer film is formed according to an embodiment of the present invention.
도 4에 도시된 바와 같이, 비금속 모재(102)로서의 폴리 카보네이트(PC) 상에 ITO(Indum Tin Oxide) 층을 형성하고, ITO층 상에 TiO2층을 형성할 수 있다. ITO층 및 TiO2층은 RF 스퍼터(170)를 구동하여 형성할 수 있다.As shown in FIG. 4, an indium tin oxide (ITO) layer may be formed on a polycarbonate (PC) as the
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 다층막이 형성된 모재의 단면 구조의 또 다른 예를 나타낸 예시도이다.5 is an exemplary view showing still another example of the cross-sectional structure of the base material on which the multilayer film is formed according to an embodiment of the present invention.
도 5에 도시된 바와 같이, 금속 모재(102)로서의 알루미늄 판상에 ZrN층을 형성하고, ZrN층 상에 SiO2층을 형성할 수 있다.As shown in FIG. 5, a ZrN layer may be formed on an aluminum plate as the
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따라 다층막이 형성된 모재의 단면 구조의 또른 예를 나타낸 예시도이다.6 is an exemplary view showing another example of a cross-sectional structure of a base material on which a multilayer film is formed according to an embodiment of the present invention.
도 6에 도시된 바와 같이, 제 1 롤러(110) 내지 제 4 롤러(122)를 특정 방향(도 1에서는 반 시계 방향)으로 회전시킴으로써, 금속 모재(102)로서의 스테인레스 박판 상에 금속 화합물 층으로로서의 TiN층을 형성하고, TiN층 상에 산화물로서의 SiO2층을 형성하며, SiO2층 상에 폴리머로서의 폴리 카보네이트(Poly Carbonate: PC)층을 형성할 수 있고, 다시 제 1 롤러(110) 내지 제 4 롤러(122)를 역방향(도 1 에서는 시계 방향)으로 회전시킴으로써, 금속화합물인 TiN층을 형성할 수 있으며, 또 다시 제 1 롤러(110) 내지 제 4 롤러(122)를 특정 방향(도 1에서는 반 시계 방향)으로 회전시킴으로써, 산화물인 SiO2층 및 비금속 화합물인 PC층을 형성할 수 있다. As shown in FIG. 6, by rotating the
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The above description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and those skilled in the art to which the present invention pertains may make various modifications and changes without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the technical idea of the present invention but to describe the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The protection scope of the present invention should be interpreted by the following claims, and all technical ideas within the equivalent scope should be interpreted as being included in the scope of the present invention.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 다층막 형성 장치의 개략적인 단면도,1 is a schematic cross-sectional view of a multilayer film forming apparatus according to an embodiment of the present invention;
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 다층막 형성 방법의 흐름도,2 is a flowchart of a method of forming a multilayer film according to an embodiment of the present invention;
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 다층막이 형성된 모재의 단면 구조의 일 예를 나타낸 예시도,3 is an exemplary view showing an example of a cross-sectional structure of a base material on which a multilayer film is formed according to an embodiment of the present invention;
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 다층막이 형성된 모재의 단면 구조의 다른 예를 나타낸 예시도,4 is an exemplary view showing another example of a cross-sectional structure of a base material on which a multilayer film is formed according to an embodiment of the present invention;
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 다층막이 형성된 모재의 단면 구조의 또 다른 예를 나타낸 예시도,5 is an exemplary view showing another example of a cross-sectional structure of a base material having a multilayer film formed according to an embodiment of the present invention;
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따라 다층막이 형성된 모재의 단면 구조의 또른 예를 나타낸 예시도이다.6 is an exemplary view showing another example of a cross-sectional structure of a base material on which a multilayer film is formed according to an embodiment of the present invention.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>
110: 제 1 롤러 112: 제 2 롤러110: first roller 112: second roller
120: 제 3 롤러 122: 제 4 롤러120: third roller 122: fourth roller
140, 142: 한 쌍의 롤러 150, 152: 다른 쌍의 롤러140, 142: pair of
160: DC 스퍼터 170: RF 스퍼터160: DC sputter 170: RF sputter
180, 182: 전면보호필름 공급/권취 롤러 190, 192: 후면보호필름 공급 롤러180, 182: front protective film feed / winding
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KR1020080018458A KR100855068B1 (en) | 2008-02-28 | 2008-02-28 | Apparatus for forming multilayer film |
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KR1020080018458A KR100855068B1 (en) | 2008-02-28 | 2008-02-28 | Apparatus for forming multilayer film |
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KR1020080018458A KR100855068B1 (en) | 2008-02-28 | 2008-02-28 | Apparatus for forming multilayer film |
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