KR101004694B1 - 진공증착방식 적층형 전자부품과 그 제조장치 및 방법 - Google Patents

진공증착방식 적층형 전자부품과 그 제조장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 고진공하에서 다층 박막 적층형 전자부품을 제조하는 장치에 있어서; 진공 증착실을 갖는 챔버내 상부에서 공전회전가능케 축설된 공전회전체의 원주에 다수개의 마스크 어셈블리들을 갖는 카세트들이 링크부를 통해 연결되게 구성하되, 링크부의 상하 및 좌우 스윙작동구를 통해 공전축선 관점에서의 카세트의 상하스윙 및 좌우스윙 작동이 가능케 연결하고, 링크부의 자전선택 작동구를 통해서 카세트의 축자전 제어와 자전시 공전축방사상 방향으로의 직선 왕복운동 제어가 선택적으로 가능케 연결하며, 각 마스크어셈블리에는 수평 및 수직이송체에 의해 x,y,z축(x는 폭방향, y는 길이방항, z는 높이방향) 공간위치제어되는 마스크셋을 구비하며 마스크셋의 섀도우마스크 상부에는 복수개의 슬릿들을 갖는 섀도우마스크와 평행하는 기판이 장치되게 구성하고, 진공증착실의 바닥에는 전기적 성질이 서로 다른 제1 증착소스와 제2 증착소스가 위치되게 구성한다.
다층박막, 진공증착, 증착각, 슬릿패턴, 적층형 전자부품

Description

진공증착방식 적층형 전자부품과 그 제조장치 및 방법{METHOD AND APPARATUS AND METHOD MANUFACTURING LAMINATED ELECTRIC PARTS BY VACUUN PLATING}
본 발명은 전자부품 제조장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 진공증착방식으로 적층 형성되는 적층형 전자부품 제조장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로 노트북컴퓨터, PDA, LCD, PDP, 휴대폰, MP3 플레이어, 메모리류, 디지털카메라, 캠코더, 멀티미디어 플레이어 등과 같은 휴대형 전자기기는 소형화, 다기능화의 추세에 맞춰 그 회로구성 부품이 점점 소형화되어가고 있는 바, 요즈음에도 이를 위한 연구가 꾸준히 진행되고 있는 실정이다.
현재 적층형 전자부품에 있어 각층의 패턴형성은 그 종류에 따라 다소 차이가 있으나, 미리 패턴이 형성된 인쇄용 재판을 이용하여 스크린 인쇄방식 혹은 스프레이 드라잉 방식으로 각 층을 형성한다.
그러나 이러한 종래방식의 패턴형성 방법은 각 전자부품마다의 제작공정이 하기의 일예와 같은 공정을 거치므로 전체 작업이 매우 복잡하고 각 공정별 수행도 용이하지 않아 불량률이 높아지는 단점이 있었다. 요컨대, 각 전자부품의 특성에 따라 각 층에 해당하는 구성주요성분을 분말화하여 Wt% 혹은 mol%에 따라 바인더와 더불어 섞어주는 교반공정, 소형화 혹은 고른 분산을 위한 밀링공정, 각 층의 구성주요성분을 패턴에 따라 형성시키는 프린팅 공정과 바인더 드라잉 공정을 거쳐서 각 전자부품의 특성에 따른 적층구조를 완성시킨다. 그 후에는 탈바인더와 주성분의 결정화를 위한 소결공정, 단자처리를 위한 플레이팅 공정, 다이싱 공정, 도금액 침지 공정을 통한 측면전극 형성작업을 수행하고, 그 외 후가공처리로서 솔더링공정, 신뢰성 검사공정을 통해서 전자부품이 완성되어지므로, 복잡한 제작공정과 어려운 공정 수행으로 인한 높은 불량률을 야기시킨다. 또한 종래방식의 패턴형성방법은 소결공정에서 막 내의 미세기포에 의한 팽창으로 인해 막의 들뜸현상을 야기시켜 그 불량률을 높히게 된다. 또한 공정이 복잡한 만큼 시스템의 처리량이 떨어지고, 설비공간이 넓고 그 비용도 만만치 않다.
또한 상기의 종래기술의 제조공정은 제조기술상 전자부품의 소형화를 위해서는 상기 분말의 나노 입자화가 필수적으로 이루어져야하므로, 그에 따른 원가상승이 발생한다.
한편 적층형 전자부품은 상기의 막의 들뜸현상과 같은 공정 상의 불량을 완화하기 위해 진공증착방식과 스크린 인쇄방식을 병행하여 실시할 수 있다. 하지만 이러한 병행실시 방법 역시도 도전성 전극층을 형성할 때 진공증착방식을 취하고 있어 그 제작공정이 복잡하고 설비공간이 넓으며 그 비용도 크다는 것이다.
또 다른 적층형 전자부품을 제조방식으로서 진공증착으로 적층형 전자부품을 제조할 수도 있다. 하지만 종래 진공증착방식으로 전자부품의 적층구조를 구현하기 위해서는 적어도 두가지 이상의 슬릿의 패턴이 요구되는 바, 각각의 층을 형성할 때 마다 각각의 층에 맞는 슬릿의 패턴을 가지는 섀도우마스크를 교환해 주어야 한다는 것이다. 이를 위해서는 공정중 상대적으로 많은 시간이 소요되는 진공공정과 진공해제공정을 반복해야만 하는데, 그에 따라 많은 시간이 소요되고 그 반복시 마다 불순물의 혼입을 초래하게 되어 결국 제조된 전자제품의 불량률을 높아지게 하고 생산성도 떨어뜨리게 하는 문제점이 있었다.
또한, 종래 진공증착방식은 비교적 넓은 기판(4인치 이상)상에 진공 증착을 행할 때에는 도 41 및 하기 수학식 1과 같은 상관관계에 의해서 기판(2)의 중심부의 증착두께가 두껍게 증착 형성되고 상대적으로 기판(2)의 가장자리부의 증착두께가 얇게 증착형성되므로 결과적으로는 전자제품의 생산수율이 떨어지는 문제점이 있었다.
Figure 112008044949518-pat00001
여기서, G는 증착막 성장속도, θ는 증발류(vapor stream)에 대한 기판(2)의 각도, m은 질량증발속도, ρ는 물질의 밀도, Φ는 수직선에서 소스(S)면까지 측정한 각도, R은 바닥의 소스(S)에서 기판(2)까지의 거리이다.
따라서 본 발명의 목적은 진공증착방식으로 각기 다른 전기적 성질을 가지는 물질의 박막을 각각 서로 다른 패턴으로 다층으로 적층 진공 증착하여 전자부품을 대량 생산함과 동시에 불량률도 떨어지도록 하는 적층형 전자부품 제조장치 및 제조방법과 그 전자부품을 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 진공증착방식으로 각기 다른 전기적 성질을 가지는 물질의 박막을 각각 서로 다른 패턴으로 다층으로 적층 진공 증착되게 해주기 위한 섀도우마스크의 교환없이(즉 그를 위한 진공해제 및 재진공 공정 없이) 섀도우마스크의 이송제어로 각기 다른 전기적 성질을 가지는 물질의 박막을 서로 다른 패턴을 형성함과 동시에 불량률도 떨어지게 하는 적층형 전자부품 제조장치 및 제조방법과 그에 따른 전자부품을 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 1개의 섀도우마스크와 각기 다른 전기적 성질을 가지는 예컨대 세라믹성 증착소스, 도전성 증착소스의 서로 다른 증착각 설정을 통해 증착박막을 서로 다른 패턴으로 적층 진공 증착하면서 불량률은 떨어지게 하는 적층형 전자부품 제조장치 및 제조방법과 그에 따른 전자부품을 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 2개의 서로 마주보게 설치된 상부 및 하부마스크셋의 상대적 이동을 통해 개구된 슬릿패턴을 조절하여 한 번 조성된 진공상태에서 각기 다른 전기적 성질을 가지는 물질의 박막을 서로 다른 패턴으로 적층 진공 증착하면서 불량률은 떨어지게 하는 적층형 전자부품 제조장치 및 제조방법과 그에 따른 전자부품을 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 진공증착을 함에 있어 피증착체인 넓은 기판(통상 4인치 이상)에서도 중심부와 가장자리부의 박막 성장속도의 차이를 최소화하여 전자부품을 대량 생산하면서 불량률을 떨어지도록 하는 적층형 전자부품 제조장치 및 제조방법과 그 전자부품을 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 공전하는 마스크어셈블리에 장착된 1개의 섀도우마스크를 사용한 진공증착을 함에 있어 섀도우마스크의 두께에 의해 형성되는 그림자가 항상 일정하도록 하여 줌과 동시에 한 번 조성된 진공상태에서 각기 다른 전기적 성질을 가지는 물질의 박막을 서로 다른 패턴으로 적층 진공 증착하는 적층형 전자부품 제조장치 및 제조방법과 그에 따른 전자부품을 제공하는데 있습니다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 진공증착방식으로 각기 다른 전기적 성질을 갖는 물질의 박막을 각각 서로 다른 패턴으로 다층으로 적층 진공증착하여서 전자부품을 제조하는 방법에 있어서, 하나의 섀도우마스크를 갖는 마스크셋을 공전 및 자전회전 가능한 다수의 카세트들 각각에 기판과 간격을 조정하여 장착 세팅하는 과정과, 전기적 성질상 상기 하나의 섀도우마스크내 개구된 복수개의 슬릿들 각각 보다 상대적으로 좁은 폭으로 형성되거나 좁은 폭과 길이로 증착되어야 할 제1 증착막을 형성하기 위한 제1증착소스는 상기 복수 개의 슬릿을 갖는 섀도우마스크에 경사지게 진공증착실 바닥상에 위치시키고, 상기 개구된 슬릿과 동일한 크 기로 증착되어야 할 제2 증착막을 형성하기 위한 제2 증착소스는 상기 섀도우마스크에 수직되도록 진공증착실 바닥상에 위치시키는 과정과, 상기 마스크셋을 x,y,z축(x는 폭방향, y는 길이방향, z는 높이방향) 공간위치제어하고, 상기 제1증착소스의 증발에 의한 제1증착막 형성시에 상기 다수 카세트들을 공전회전 제어함과 동시에 상기 다수 카세트들 공전시 각 섀도우마스크에 개구된 슬릿의 일측선 상기 제1증착소스의 증발점을 바라보는 각도가 동일하도록 상기 카세트들의 축자전을 제어하고, 상기 제2 증착소스의 증발에 의한 제2 증착막 형성시에는 상기 다수 카세트들을 공전회전 제어와 동시에 자전회전 제어를 하여서 전기적 성질에 따라 원하는 패턴대로 적층 진공증착된 적층형 전자부품을 얻는 과정으로 이루어짐을 특징으로 한다.
또한 본 발명은, 진공증착방식으로 각기 다른 전기적 성질을 갖는 물질의 박막을 각각 서로 다른 패턴으로 다층으로 적층 진공증착하여서 전자부품을 제조하는 방법에 있어서, 각기 복수개의 슬릿들을 갖는 두개의 섀도우마스크가 대응 장착된 상하부 마스크셋을 공전 및 자전회전 가능한 다수의 카세트들 각각에 기판과 간격을 조정하여 장착 세팅하는 과정과, 전기적 성질이 서로 다른 제1,제2 증착막을 각기 형성하기 위한 제1증착소스와 제2 증착소스를 진공증착실 바닥상에 위치시키는 과정과, 진공증착과 두개의 섀도우마스크의 슬릿들에 의한 다양한 슬릿패턴 형성을 위해 상하부 마스크셋을 x,y,z축(x는 폭방향, y는 길이방향, z는 높이방향) 공간 위치제어하고, 상기 제1증착소스의 증발에 의한 제1증착막 형성시와 제2증착소스의 증발에 의한 제2증착막 형성시에 상기 다수 카세트들을 공전회전 제어와 동시에 공 전축선 관점에서의 카세트 상하스윙 및 좌우스윙 반복운동 제어, 카세트 자전에 따른 공전축 방사상 방향으로의 직선 왕복운동 제어를 함께 수행하여 적층형 전자부품을 얻는 과정으로 이루어짐을 특징으로 한다.
또한 본 발명은, 고진공하에서 다층 박막 적층형 전자부품을 제조하는 장치에 있어서; 진공 증착실을 갖는 챔버내 상부에서 공전회전가능케 축설된 공전회전체의 원주에 다수개의 마스크 어셈블리들을 갖는 카세트들이 링크부를 통해 연결되게 구성하되, 상기 링크부의 상하 및 좌우 스윙작동구를 통해 공전축선 관점에서의 카세트의 상하스윙 및 좌우스윙 작동이 가능케 연결하고, 상기 링크부의 자전선택 작동구를 통해서 카세트의 축자전 제어와 자전시 공전축방사상 방향으로의 직선 왕복운동 제어가 선택적으로 가능케 연결하며, 상기 각 마스크어셈블리에는 수평 및 수직이송체에 의해 x,y,z축(x는 폭방향, y는 길이방항, z는 높이방향) 공간위치제어되는 마스크셋을 구비하며 상기 마스크셋의 섀도우마스크 상부에는 복수개의 슬릿들을 갖는 섀도우마스크와 평행하는 기판이 장치되게 구성하고, 상기 진공증착실의 바닥에는 전기적 성질이 서로 다른 제1 증착소스와 제2 증착소스가 위치되게 구성함을 특징으로 한다.
본 발명은 진공증착방식으로 각기 다른 전기적 성질을 가지는 물질의 박막을 각각 서로 다른 패턴으로 다층으로 적층하되 일괄적인 진공 증착으로 전자부품을 대량 생산할 수 있으며 진공증착시 기판상에 증착되는 증착막들의 두께가 기판의 위치에 관계없이 거의 균일하도록 제어함으로써 적층형 전자부품의 불량률도 떨어지도록 해주는 장점도 있다.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 도면들 중 동일한 구성요소들은 가능한 한 어느 곳에서든지 동일한 부호들로 나타내고 있음에 유의해야 한다. 또한 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.
본 발명의 실시 예에 따른 적층형 전자부품의 일 예로는 다층박막 캐패시터(multi layer chip capacitor), 칩저항(chip resistor), 바리스터(varistor), 속단퓨즈, 페라이트비드(ferrite bead), 써미스터(thermistor), 마이크로배터리(리튬이온전지), 유기전계발광소자(OLED: Organic Light Emitting Diode) 등이 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 적층형 전자부품 제조를 위한 전반적인 절차는, 전공정(前工程)과정과, 주공정(主工程)과정, 및 후공정(後工程)과정으로 크게 세가지의 과정으로 구분할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 전공정 과정 S1의 절차도이고, 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 주공정 과정 S2의 절차도이며, 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 후공정 과정 S3의 절차도이다.
본 발명의 실시 예에 따른 전공정 과정 S1은 진공증착을 위한 준비과정으로서, 도 1에 도시된 바와 같이, 기판세정공정 S20, 이형층도포공정 S22, 세팅공정 S24, 및 장착공정 S26의 순으로 진행된다. 그리고, 도 2에 도시된 주공정과정 S2는 적층형 전자부품의 서로 다른 박막들을 진공증착을 통해 한꺼번에 형성하는 공정으로서, 진공공정 S30, 기판예열공정 S32, 증착공정 S34, 및 진공해제공정 S36의 순으로 진행된다. 상기 주공정과정 S2는 후술될 도 4의 적층형 전자부품 제조장치(50)의 챔버(52)내 진공증착실(54)에서 이루어진다.
마지막 후공정 과정 S3은 후처리를 통해 적층형 전자부품을 최종 제품으로 완성하는 일련의 공정으로서, 도 3에 도시한 바와 같이, 기판분리공정 S40, 열처리로 투입공정 S42, 열처리공정 S44, 냉각공정 S46, 및 검사공정 S48의 순으로 진행된다.
도 4는 본 발명의 실시 예 따른 적층형 전자부품 제조장치(50)의 구성도로서, 도 2의 주공정 S2를 수행하는 장치이다. 도 5는 도 4의 개략 평면도이다.
본 발명의 실시 예에 따른 적층형 전자부품 제조장치(50)는 고진공 상태에서 진공증착을 통해 적층형 전자부품을 제조함에 있어 불량은 최소화되게 하면서도 대량생산할 수 있도록 구현한 것이다. 특히 본 발명의 적층형 전자부품 제조장치(50)는 마스크어셈블리(76)가 진공증착실(54)내에서 공전 및 자전이 가능케 구성하고, 아울러 상기 마스크 어셈블리(76)에 장착된 마스크셋(도 11의 130, 도 12의 132a,132b)이 수평이송(폭방향=x축과 길이방향=y축)과 수직이송(높이방향=z축)도 가능케 구성함으로써 한번의 진공조성 상태에서 적층형 전자부품을 일괄 증착할 수 있게 해준다. 더욱이 본 발명의 실시 예에서는 상기 마스크셋(130)(132a,132b)를 포함한 카세트(70)를 공전축선 관점에서의 상하스윙제어 및 좌우스윙제어도 가능하 게 구현하며 또 축자전 제어나 자전시 공전축방사상 방향으로의 직선왕복운동 제어도 가능하게 구현함으로써, 증착막이 형성되는 기판의 사이즈에 상관없고 또 그 기판내 증착위치(즉 기판의 중심부나 외곽부)에 상관없이 거의 균일하게 증착막이 성장되도록 해준다.
도 4 및 도 5를 함께 참조하면, 적층형 전자부품 제조장치(50)에는 진공증착실(54)을 갖는 챔버(52)가 구비되며, 챔버(52)의 일측에는 챔버(52)내를 진공시키거나 진공해제시키기 위한 다수개의 진공제어기(56)들이 설치된다. 각 진공제어기(56)에는 게이트 밸브(58)가 구비된다. 진공제어기(56)들은 챔버(52)내 진공증착이 이루어질 수 있도록 게이트밸브(58)를 통해서 진공제어를 수행하며, 진공증착을 위한 챔버(52)내 진공정도는 10-3torr ∼ 10-7torr가 바람직하다.
챔버(52)의 상방 외측부에는 서보모터와 감속기, 및 기어를 포함하여 구성된 공전 구동장치부(60)가 설치되어 챔버(52)의 공전샤프트(62)에 축설된 공전회전체(64)를 공전회전되게 구동한다. 요컨대, 공전 구동장치부(60)는 공전 회전력을 발생하며, 그 공전 회전력은 상기 기어를 통해 공전샤프트(62)에 전달된다. 공전샤프트(62)에는 챔버(52)내 상방에 위치한 공전회전체(64)가 축고정되므로, 공전회전체(64)가 공전샤프트(62)를 축으로 공전회전되어진다.
공전회전체(64)를 구성하는 지지바들의 천정 외원주에는 다수개의 카세트(70)들이 링크부(71)를 통해 연결되어지되, 링크부(71)는 도 6 내지 도 9a,도 9b에 도시된 상하스윙 및 좌우스윙 작동구를 통해 공전축선 관점에서의 카세트(70)의 상하스윙 및 좌우스윙 작동이 가능하게 구성되며, 또 자전선택 작동구를 통해서 카세트(70)의 축자전 제어나 자전시 공전축방사상 방향으로의 직선왕복운동 제어도 선택적으로 가능하게 구성된다.
공전회전체(64)의 천정 외원주를 따라가며 설치되며 링크부(71)를 통해 연결된 다수 개의 카세트(70)들 각각은, 마스크 어셈블리(76)와, 상기 마스크 어셈블리(76)를 포함한 카세트(70)의 전반적인 제어를 담당하는 카세트 제어기(cassette control unit)(74)를 구비한다. 마스크 어셈블리(76)는 체결구(78)에 의해서 카세트 제어기(74)에 탈부착 가능하게 구성된다.
도 6은 링크부(71)에서 각 카세트(70)가 공전회전체(64)의 공전축선 관점에서 상하스윙가능케 하는 상하스윙 작동구의 구성을 보여주는 도면이고, 도 7은 링크부(71)에서 각 카세트(70)가 공전회전체(64)의 공전축선 관점에서 좌우스윙 가능케 하는 좌우스윙 작동구의 구성을 보여주고 있다. 그리고, 도 8 및 도 9a,도 9b는 링크부(71)에서 카세트(70)의 축자전 제어나 카세트(70)의 자전시 공전축방사상 방향으로 직선 왕복운동이 선택적으로 이행되도록 하는 자전선택 작동구의 구성을 보여주고 있다.
먼저 도 6을 참조하면, 각 카세트(70)를 공전축선 관점에서 상하스윙 작동시키는 링크부(71)의 상하스윙 작동구는 공전회전체(64)의 축부(160)에 링크연결된 회동편(162)을 구비하며, 회동편(162)의 선단에 연결된 와이어(164)가 공전회전체(64)의 천정에 고정된 도르래(166)를 통해 권취 및 권출구동하는 모터(168)에 연결되게 구성한 것이다.
상기 모터(168)의 구동으로 와이어(164)를 당기거나 풀어주게 되면 축부(160)를 중심으로 회동편(162)가 공전축선관점에서 상하로 스윙하므로 회동편(62)에 고정된 카세트(70)는 그 마스크어셈블리(76)의 저면이 챔버(50)의 내측으로 들여지거나 바닥방향으로 내려지게 된다.
다음으로 도 7을 참조하면, 각 카세트(70)를 공전축선 관점에서 좌우스윙 작동시키는 링크부(71)의 좌우스윙 작동구는, 축부(160)에 링크연결된 회동편(162)에 연결구(170)가 고정장착되고 연결구(170)의 작동홈부에는 회동케이싱(176)이 공전축선 관점에서 좌우회동가능케 체결구성된 것이다. 상기 회동케이싱(176)의 저면은 카세트(70)가 하부에 연결된 가이드고정 플레이트(72)에 부착고정되며, 회동케이싱(175)의 내부에는 워엄휠(178)과 워엄(170)으로 된 워엄기어가 내장된다. 워엄기어의 워엄휠(178)은 그 축부가 가이드고정 플레이트(72)에 고정되게 구성하고, 워엄휠(178)에 기어연결된 워엄(174)에는 구동용 모터(172)가 연결되게 구성한다.
상기와 같은 좌우스윙 작동구는 모터(172)의 구동으로 워엄(174)이 축회전하게 되면 워엄휠(178)이 좌우로 선회하므로 결국 가이드고정 플레이트(72)에 연결된 각 카세트(70)를 공전축선 관점에서 좌우로 스윙되게 한다.
또한 본 발명의 링크부(71)는 카세트(70)가 도 8 및 도 9a,도 9b에 도시된 바와 같이, 축자전도 가능하고 또 자전시 공전축방사상 방향으로의 직선왕복운동도 가능케 하는 자전선택 작동구도 포함한다.
도 8 및 도 9a,도9b를 함께 참조하면, 공전회전체(64)에 링크 연결된 가이드고정 플레이트(72)의 저부와 카세트(70)의 상부는 LM가이드(188)를 매개로 연결된 다. LM가이드(188)는 가이드고정 플레이트(72)에 저부면에 공전축 방사상방향으로 길게 연장된 두개의 직선형 가이드레일(188a)과 카세트(70)의 상부면에 돌출된 원형 가이드레일(188b)을 구비하며, 그와 동시에 상부에 직선형 단편가이드홈을 갖고 하부에 원형 단편가이드홈을 갖는 이중구조 슬라이더(189)가 상기 직선형 가이드레일(188a)과 원형 가이드레일(188b) 사이에 슬라이딩가능하게 삽입된 구조이다.
LM가이드(188)가 저부에 형성된 가이드고정 플레이트(72)의 상부면에는 기어의 위치를 변환시켜주기 위한 기어변환기(180)를 장착하되, 기어변환기(180)는 가이드고정 플레이트(72)에 형성된 각 통공을 통과하는 축봉을 통해서 가이드고정 플레이트(72)의 하방의 랙기어(182)와 스퍼기어(186) 각각에 결합된다. 기어변환기(180)에 결합되어 승강가능하게 작동하는 랙기어(182)와 스퍼기어(186)는 기어변환기(180)의 기어변환 제어에 따라 카세트(70)의 중심축에 결합된 2단 피니언기어(184)와 선택적 기어물림이 이루어진다. 기어물림시, 랙기어(182)는 2단 피니언기어(184)의 상부 피니언기어와 맞물림이 이루어지고 스퍼기어(186)는 2단 피니언기어(184)의 하부 스퍼기어와 맞물림이 이루어지되, 랙기어(182)와 스퍼기어(186)는 2단 피니언기어(184)에 상보적으로 기어물림이 이루어진다.
카세트(70)가 자전축 고정된 상태로 축자전만이 요구될 경우에는 기어변환기(180)의 기어변환 제어를 통해서 랙기어(182)는 빠지고 스퍼기어(186)만이 2단 피니언기어(184)의 하부 기어와 맞물림되게 한다. 그리고 카세트(70)의 자전시 공전축방사상 방향의 직선왕복운동이 요구될 경우에는 기어변환기(180)의 기어변환제어를 통해서 스퍼기어(186)는 빠지고 랙기어(182)가 2단 피니언기어(184)의 상부 기어와 맞물림되게 한다.
다시 도 4로 되돌아가면, 챔버(52)내 진공증착실(54)의 바닥에는 세라믹 증착소스 H1를 갖는 세라믹 소스피더(80) 하나와 도전층 증착소스 H2를 갖는 도전체 소스피더(82a)(82b) 두개가 설치된다. 세라믹 소스피더(80)는 세라믹 증착소스 H1의 증발위치가 챔버(52)내 진공증착실 바닥중앙에 위치되도록 장치하며, 두개의 도전체 소스피더(82a)(82b)는 세라믹 소스피더(80)의 양측에 장치된다. 각 도전체 소스피더(82a)(82b) 부근에는 도전체 증발기(미도시됨)도 구비된다. 상기 세라믹 증착소스 H1을 진공증착실(54)의 바닥 중앙에 위치되게 하는 것은 세라믹 증착소스 H1의 증발방향이 섀도우마스크에 직교되도록 하기 위함이다. 따라서 세라믹 증착소스 H1의 양측에 위치한 도전층 증착소스 H2는 기판과 평행한 섀도우마스크의 면에 직교하는 방향으로부터 소정 경사각을 갖게 구성된다.
세라믹 소스피더(80)와 도전체 소스피더(82a)(82b)는 본 발명의 실시 예에 따른 세라믹층과 도전층을 형성시키는 증착소스를 공급한다. 상기 세라믹 소스피더(80)의 일측부에는 세라믹 증발기(미도시됨)가 장치되고, 각 도전체 소스피더(82a)(82b)의 일측부에는 도전체 증발기(미도시됨)가 각각 장치되게 구성하여, 각 증착소스의 열원을 공급한다.
챔버(52)내 진공증착실(54) 하측부에는 플라즈마빔 조사기(88)를 바닥에 수직 또는 경사지게 설치하여서 플라즈마빔을 조사한다. 플라즈마빔 조사기(88)에서 조사되는 플라즈마 빔은 증착막의 막질을 향상시키고 증발되는 소스와 혼입되는 가 스의 이온화 및 가속화를 목적으로 활용된다.
또한 본 발명의 적층형 전자부품 제조장치(50)내에는 열원에 의한 복사열을 식히기 위한 냉각수 라인(미도시됨)이 곳곳에 설치된다. 즉, 상기 냉각수 라인은 챔버(52), 도전체 및 세라믹소스피더(82a,82b)(80), 카세트 제어기(74), 진공제어기(56), 플라즈마빔 조사기(88), 도전체 증발기(미도시됨)와 세라믹 증발기(미도시됨) 등에 설치된다.
또한 도 4의 적층형 전자부품 제조장치(50)는, 챔버(52)내 카세트 제어기(74)에 전원을 공급하기 위한 무접촉 전원공급장치부(90)를 구비하되, 챔버(52)의 천정에 설치된 도 10에 도시된 절연체 원형궤도(91)를 따른다.
도 10은 도 4의 무접촉 전원공급장치부(90)의 상세 단면도이다.
도 10을 참조하면, 무접촉 전원공급 장치부(90)는, 절연체 원형궤도(91)와 동파이프로 구성된 1차코일(92)과 코어(93)와 2차코일(94)를 구비하되, 1차 코일(92)과 2차 코일(94)이 무접촉되게 구성한다.
무접촉 전원공급장치부(90)를 구성함에 있어, 1차 코일(92)이 돌출 설치된 절연체 원형궤도(91)를 챔버(50)의 천정에 체결고정되게 하고, 코어(93)와 2차코일(94)은 브라켓(95)을 매개로 공전회전체(64)에 결합고정되게 한다. 그래서 공전회전체(64)가 회전하면 공전회전체(64)에 체결고정된 코어(93)와 2차 코일(94)도 함께 회전되게 하되, 그 2차코일(94)은 챔버(52)의 천정에 고정된 절연체 원형궤도(91)의 1차코일(92)과는 근접하지만 무접촉되도록 구성한다. 그에 따라 외부에서 유입되는 전원은 무접촉 전원공급장치부(90)의 1차코일(92)로 인가되고, 1차 코 일(92)에서 2차 코일(94)로는 그 전원이 무접촉으로 유도되어 카세트(70)내의 카세트 제어기(74)로 공급되어진다.
또 다시 도 4 및 도 5를 참조하면, 공전회전체(64)의 천정의 외원주에 설치된 다수개의 카세트(70)들은 카세트 제어기(cassette control unit)(74)와 마스크 어셈블리(76)를 구비한다. 마스크 어셈블리(76)에는 본 발명의 실시 예들에 따라 한개의 섀도우마스크나 두개의 섀도우마스크가 장착된다.
하기에서는 한개의 섀도우마스크가 마스크 어셈블리(76)에 장치된 일예를 본 발명에서는 제1 실시 예로서 설명될 것이고, 두개의 섀도우마스크가 마스크 어셈블리(76)에 장치된 일예를 본 발명에서는 제2 실시 예로서 설명될 것이다.
본 발명의 제1 실시 예에서는 복수 개의 슬릿을 갖는 섀도우마스크를 구비한 하나의 마스크셋의 섀도우마스크와 증착소스간의 증착각 설정을 통해 진공증착을 수행하여, 한번 조성된 진공상태에서 서로 다른 성질의 박막들을 적층하여 적층형 전자부품이 한꺼번에 형성되게 하는 것이다. 그리고, 본 발명의 제2 실시 예에서는 복수 개의 슬릿을 갖는 섀도우마스크를 각각 구비하며 서로 마주보게 설치된 상부 및 하부마스크셋의 상대적 이동을 통해 슬릿패턴을 조절하여 한번 조성된 진공상태에서 서로 다른 성질의 박막들을 적층하여 한꺼번에 적층형 전자부품이 형성되게 하는 것이다.
도 11은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 한개의 섀도우마스크(M)를 장착한 카세트(70)의 단면 구성도이고, 도 12는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 두개의 섀도우마스크(M1,M2)를 장착한 카세트(70)의 단면 구성도이다.
그리고, 도 13은 본 발명의 제1 실시 예 및 제2 실시 예에 모두 적용되는 카세트(70)내 카세트 제어기(74)의 회로블록 구성도이다.
도 11에 도시된 본 발명의 제1 실시 예에 따른 카세트(70)는, 마스크 어셈블리(76)내에 하나의 섀도우마스크(M)를 장착하고 그 하나의 섀도우마스크(M)를 위치제어하여 기판(12)상에 적층형 전자부품이 진공증착되게 구현한 것이다. 그리고, 도 12에 도시된 본 발명의 제2 실시 예에 따른 카세트(70)는, 마스크 어셈블리(76)내에 두개의 섀도우마스크(M1,M2), 즉 상부 섀도우마스크(M1)와 하부 섀도우마스크(M2)를 장착하고 그 상하부 섀도우마스크(M1,M2)를 위치제어하여 기판(12)상에 적층형 전자부품이 진공증착되게 구현한 것이다.
카세트(70)는 카세트 제어기(74)와 마스크 어셈블리(76)로 구성되며, 상기 카세트 제어기(74)는 고무오링 혹은 가스켓으로 밀봉된 케이스(102)내 도 13에 도시된 바와 같이 각종 회로부품 및 내부 냉각을 위한 냉각구조가 포함되어서 구성한다.
구체적으로 설명하면, 도 13의 카세트 제어기(74)의 케이스(102)내에는 전력선통신부 및 PLC(Programmable Logic Controller)(104), 모터제어부(106), 히터제어부(108), 정류기(110), 고주파바이어스 발생기(112)가 포함되며, 카세트 제어기(74)의 케이스(102)의 하판(114)은 냉각판으로 구성하여 냉각수가 공급 및 순환되게 하여 카세트제어기(74)에서의 과열 발생을 방지해준다.
상기의 전력선통신부 및 PLC(104)는 챔버(52)의 외부와 무선신호를 인터페이스하는 무선회로부이며, 모터제어부(106)는 카세트(70)에 설치된 각종 모터들을 제 어하는 회로부이다. 그리고, 히터제어부(108)는 마스크 어셈블리(76)의 기판고정플레이트(116)상에 장착된 히터(118)를 제어하는 회로부이며, 정류기(110)는 무접촉 전원공급장치부(90)로부터 공급되는 교류전원을 정류하여 동작전원으로 제공하는 회로부이다. 고주파 바이어스발생부(Radio Frequency bias generator)(112)는 고주파 바이어스전압을 생성하는 회로부이다. 고주파 바이어스 발생부(112)에서 발생된 고주파바이어스전압은 마스크 어셈블리(76)의 기판(12)에 인가되며, 진공증착시 증발입자가 기판(12)에 가속 증착되게 하는 작용을 한다. 이러한 작용은 적층형 전자부품을 구성하는 박막 각층이 저온 결정과 함께 고밀도 형성이 가능하게 해준다.
상기한 부품들중에서 히터(118), 히터제어부(108), 고주파 바이어스발생부(112)는 전자부품의 종류에 따라서 선택사항이 될 수 있다.
도 13에서 카세트 제어부(74)의 하판(114)에는 진공용 연결단자(120)가 형성되며, 진공용 연결단자(120)는 하방에 체결된 도 11 및 도 12의 마스크어셈블리(74)의 고정판(122)상에 형성된 진공용 연결단자(미도시)와 전기적으로 연결되게 구성한다. 그러므로 마스크 어셈블리(76)는 카세트 제어기(76)와 전기적으로 연결되어, 마스크 어셈블리(76)에 있는 각종 부품들 즉, 수직 이송체(124)나 수평이송체(126)의 선형모터, 섀도우마스크의 증착위치나 이동위치 등 각 부의 동작상태를 감지하는 각종 센서, T.C게이지(Thermocouple gauge), 히터(118) 등이 제대로 작동되게 해준다.
상기와 같은 구조의 카세트 제어기(74)의 하부에는 마스크 어셈블리(76)가 장치된다. 마스크 어셈블리(76)에는 증착막 형성을 위한 기판(12)이 장착되며, 그 기판(12)의 하부에는 하나 또는 두개의 섀도우마스크(M)(M1,M2)가 기판(12)에 평행되면서 최근접되게 구성된다. 그리고 하나 또는 두개의 섀도우마스크(M)(M1,M2)를 장착한 마스크셋(도 14의 130, 도 15의 132a,132b)은 수평이송(폭방향=x축 및 길이방향=y축)과 수직이송(높이방향=z축)되어질 수 있도록 구성된다.
도 11 및 도 12를 참조하여 구체적으로 설명하면, 마스크 어셈블리(76)의 고정판(122)은 고리나 고정핀과 같은 다수의 체결편(123)들을 이용해 카세트제어기(74)의 케이스(102)의 저부면에 고정되게 한다. 상기 고정판(122)에는 다수개의 수직 이송체(124)들이 고정되게 구성한다. 각 수직 이송체(124)는 도 11에 도시된 바와 같은 제1 실시 예에 따른 하나의 마스크셋(130)이나 도 12에 도시된 바와 같은 제2 실시 예에 따른 두개의 마스크셋 즉, 상부 및 하부 마스크셋(132a)(132b)을 독립적으로 수직 이송(z축 방향)되게 해준다.
그리고 상기 다수개의 수직이송체(124)들 각각의 저면에는 각 이송테이블(125)이 결합되고, 상기 각 이송테이블(125)에는 수평이송체(126)가 폭방향(x축방향) 및 길이방향(y축방향)으로 수평이송가능케 장치된다. 상기 수평이송체(126)는 도 11에 도시된 하나의 마스크셋(130)이나 도 12에 도시된 두개의 마스크셋(132a)(132b)을 폭방향(x축)이나 길이방향(y축)으로 수평이송시키는 역할을 담당한다. 두개의 마스크셋(132a)(132b)을 이용한 폭방향(x축)이나 길이방향(y축)으로 수평이송 제어는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 다양한 슬릿패턴들이 형성되도록 해준다.
도 11에 도시된 하나의 마스크셋(130)은 도 14의 사시도에서와 같이, 하나의 섀도우마스크(M)와 그 섀도우마스크(M)을 결속하는 결속프레임(136)으로 구성하며, 결속프레임(136)의 연결봉(138)은 도 11에 도시된 수평이송체(126)의 하판(127)에 결합된다.
그리고 도 12의 두개 즉 상부 및 하부마스크셋(132a)(132b)은 도 15의 사시도에 명확히 도시된 바와 같이, 상부 및 하부 섀도우마스크(M1,M2)와, 그 섀도우마스크(M1,M2)를 결속하는 상부 및 하부 결속프레임(140)(142)으로 구성하며, 상부 결속프레임(140)의 연결봉(144)은 도 12에 도시된 수평이송체(126)의 하판(127)에 결합된다. 하지만 하부 결속프레임(142)의 작동봉(146)은 상부 결속프레임(140)의 안내장공(148)을 관통하여 도 12에서 연결봉(144)에 결합되지 않은 다른 수평이송체(126)의 하판(147)에 결합된다.
이러한 상부 및 하부 마스크셋(132a)(132b)의 체결구조에 의해서 하부 섀도우마스크(M2)와 상부 섀도우마스크(M1)간의 이격거리는 높이방향(z축)과 폭방향(x축), 길이방향(y축)으로 상대적 조절이 가능해진다. 폭방향(x축)과 길이방향(y축)에 대한 상대적인 위치 조절은 상기 결속프레임(142)의 안내장공(126)내에서 이루어진다.
도 14 및 도 15에서, 미설명된 참조번호 "150"은 섀도우마스크(M)(M1,M2)를 결속하는 결속프레임(136)의 고정나사이다.
도 14에 도시된 하나의 섀도우마스크(M)와 도 15에 도시된 상부 및 하부 섀도우마스크(M1,M2)의 평면구조는 도 16 및 도 17과 같다.
도 16 및 도 17을 참조하면, 섀도우마스크(M)(M1,M2)는 금속판에 소정 간격 으로 일렬 또는 엇갈림 정렬된 수많은 슬릿(S)들이 형성된 구조이다. 진공증착시 증착소스로부터 증발되어 날아간 증발입자들이 각 슬릿 S를 통과하여 기판(12)상에 증착되어 증착막을 형성한다. 본 발명의 실시 예에서는 하나 또는 두개의 슬릿 S를 이용하여 하나의 적층형 전자부품을 제조할 수 있으므로, 한장의 기판(12)을 통해서 많은 적층형 전자부품들을 한꺼번에 제조할 수 있음을 이해하여야 한다.
다시 도 11 및 도 12를 참조하면, 도 11의 마스크셋(130)의 상부에는 하나의 섀도우마스크(M)에 근접 평행하는 기판고정 플레이트(116)가 설치된다. 마찬가지로 도 12의 상부 및 하부 마스크셋(132a)(132b)상부에도 상부 및 하부 섀도우마스크(M1,M2)에 근접 평행하는 기판고정플레이트(116)가 설치된다.
상기 기판 고정플레이트(116)의 저면에는 기판(12)이 고정핀이나 슬라이드핀형태의 다수 고정편에 의해서 부착 고정된다. 기판 고정플레이트(116)의 상부에는 히터(118)가 결합되고, 상기 히터(118)는 복수 개의 고정봉(160)을 매개로하여 고정판(122)에 체결고정되게 구성한다.
이때 수평 이송체(126)와 히터(118)간에는 고정봉(160)에 체결된 열차폐판(162)이 위치되게 구성하여, 히터(118)에서 발생된 열이 상방에 위치한 카세트 제어기(74), 수평이송체(126) 및 수직이송체(124)로는 전달되지 않도록 해준다. 상기 히터(118)는 하방에 위치한 기판(12)을 예열시켜주어서 기판(12)상에 증착형성되는 다층박막 캐패시터(10)의 박막 증착밀도가 높아지도록 해준다. 진공증착시 기판(12)에 가해주는 온도는 200℃∼400℃가 바람직하다.
상기와 같은 구성은 섀도우마스크(M)(M1,M2)는 기판(12)에 평행 설치되며, 섀도우마스크(M)(M1,M2)와 기판(12)간의 공극은 진공증착시에 수 내지 수십 ㎛정도로 최근접되어진다. 이론적으로는 섀도우마스크(M)(M1,M2)의 두께를 최대한 얇게 하고 그 슬릿 S의 수직단면을 직사변형으로 형성되는 것이 증착막의 균일한 형성에 있어 가장 바람직하다.
섀도우마스크(M)(M1,M2)에서, 상부 및 하부섀도우마스크(M1,M2)에 동일하게 구성되는 슬릿(S)의 경우에는 서로 마주보는 상하부 마스크셋(132a)(132b)의 상대적인 이동에 의해 실제 증착막의 형태를 갖추는 슬릿 개구면적(이하 "슬릿패턴"이라 칭함)을 임의로 조절할 수 있으므로, 그 슬릿 S의 사이즈는 그 수치 한정에 크게 구속되지 않는다.
도 18 내지 도 24는 본 발명의 제2 실시 예에 따라 상하부 마스크셋(132a)(132b)의 상대적인 이동에 의해 형성되는 슬릿 패턴의 다양한 일예를 보여주는 확대도면이다. 도 18 내지 도 24에서, x축은 적층형 전자부품의 폭방향이고, y축은 적층형 전자부품의 길이방향이며, z축은 높이방향이다.
진공증착방식으로 다층박막을 증착하여 적층형 전자부품을 제조함에 있어, 본 발명의 실시 예에서는 도 4 내지 도 24에 도시된 폭방향(x축)과 길이방향(y축)을 포함하는 수평방향과 높이방향(z축)으로 섀도우마스크(M)(M1,M2)를 이송제어할 수 있는 마스크 어셈블리(76)를 이용하므로 적어도 3가지 이상의 슬릿 패턴을 형성할 수 있다. 이러한 마스크 어셈블리(76)를 이용한 다양한 슬릿패턴 형성 제어는 기존 진공증착방법을 통해 각 층을 형성할 때마다 수행되어야 하는「진공해제 - 마스크 교환 - 재진공」공정을 생략할 수 있어 비교적 단순한 공정으로 적층형 전자 부품을 대량으로 양산할 수 있도록 해준다.
또한 진공증착방식으로 다층박막을 증착하여 적층형 전자부품을 제조함에 있어 마스크 어셈블리(76)를 갖는 카세트(70)를 공전축선 관점에서의 상하스윙제어 및 좌우스윙제어도 가능하게 구현하며 또 축자전 제어나 자전시 공전축방사상 방향으로의 직선이동 제어도 가능하게 구현함으로써, 증착막이 형성되는 기판의 사이즈에 상관없고 또 그 기판내 증착위치(즉 기판의 중심부나 외곽부)에 상관없이 거의 균일하게 증착막이 성장되도록 해준다.
상기한 바와 같은 구성을 가지는 적층형 전자부품 제조장치(50)에 의거하여 도 2의 주공정 과정 S2내 증착공정 S34에 대해서 더욱 상세히 설명하기에 앞서 도 1의 전처리공정에 대해서 구체적으로 설명하면 하기와 같다.
도 1의 전공정 과정 S1에서, 기판세정공정 S20에서는 초음파세척, 알코올세정, 질소기체 분사건조, 이온충격과 같은 방법을 통해 진공증착에 사용될 기판상의 오염막을 제거한다. 그 다음에 수행되는 이형층도포공정 S22에서는 세정된 기판 표면에 수화반응을 통해 분해 가능한 이형제로 된 이형층이 도포형성된다.
본 발명의 실시 예에 따라 이형층을 구성하는 이형제는 기판(12)상에 완성된 전자부품 소자를 박리시키기 위해 온도에 구애받지 않고 분해 가능한 수화반응 분해성 이형제를 사용하며, 그 재료로는 BaO가 바람직하다. 기존 이형층을 구성하는 이형제의 일예로는 300∼700℃에서 열분해 가능한 폴리아미드와 같은 고분자화합물을 주로 사용하였는데, 이러한 고분자화합물을 사용하면 고온에 취약한 전자부품소자에 대해서는 적용하지 못하게 된다.
이형층의 도포형성의 일예로는 마스크셋에 장착된 섀도우마스크의 슬릿을 이용한 기판상에 증착을 통해서 이루어질 수 있으며, 이때에는 전자부품 낱소자의 면적보다 큰 면적을 형성시켜주어야 하므로 전자부품 낱소자당 4개의 슬릿 면적에 해당하는 이형층이 형성되도록 하되 그 슬릿을 시계방향 또는 반시계방향으로의 순차이동을 통해서 이형제 증발입자를 증착시켜줌으로써 전자부품 낱소자보다 넓은 이형층이 도포될 수 있도록 해준다.
상기한 이형층 도포공정 S22이후에 수행되는 세팅공정 S24에서는 한개 또는 두개의 섀도우마스크(M)(M1,M2)를 갖는 마스크셋(130)(132a,132b)을 장착 및 셋팅하는 공정으로서, 하나의 섀도우마스크(M)를 이용하는 제1 실시 예인지 아니면 2개의 섀도우마스크(M1,M2)를 이용한 제2 실시 예인지에 따라 다르게 수행된다.
먼저 하나의 섀도우마스크(M)를 이용하는 제1 실시 예에서는 이형층(14)이 도포된 기판(12)과 마스크셋(130)을 마스크 어셈블리(76)에 조립하고 기판(12)과 1개의 섀도우마스크(M) 간의 간격을 조정하여 셋팅한다. 그리고 2개의 섀도우마스크(M1,M2)를 이용하는 제2 실시 예에서는 이형층(14)이 도포된 기판(12)과 상부 및 하부 마스크셋(132a,132b)을 마스크 어셈블리(76)에 조립하고 상부 및 하부 마스크셋의 영점 및 기판(12)과의 거리를 조정하여 셋팅한다.
세팅공정 S24 이후에는 전공정과정 S1의 마지막 단계인 장착공정 S26을 수행한다. 장착공정 S26에서는 각종 증착소스들 H1,H2를 상기한 도 4의 적층형 전자부품 제조장치(50)의 챔버(52)에 설치된 도전체 소스피더(82a)(82b), 세라믹 소스피더(80)에 각각 장입하고, 마스크 어셈블리(76)를 챔버(52)내 카세트 제어기(74)에 장착하는 공정이다.
상기한 바와 같은 전처리 공정과정 S1을 수행되고 난 다음에는 도 2의 주공정 과정 S2의 구체 공정들이 차례로 수행된다.
주공정 과정 S2의 진공공정 S30은 챔버(52)내를 진공이 되도록 하는 공정이고, 그후에 수행되는 기판예열공정 S32는 전공정과정 S1에서 마련된 이형층(14)이 도포된 기판(12)을 예열하여 증착막의 막질을 향상시키는 공정이다.
증착공정 S34는 주공정 과정 S2의 핵심공정으로서 상기 기판예열공정 S32에 이어서 수행되며, 서로 다른 전기적 성질을 갖는 박막들을 차례로 진공증착형성시킨다.
증착공정 S34는 두가지의 실시 형태로 수행된다. 첫째로는, 1개의 섀도우마스크(M)를 이용하되 증착각도를 조절하여 적층형 전자부품을 제조하는 것으로 본 발명의 제1 실시 예에 해당된다. 두번째로는, 2개의 섀도우마스크(M1,M2)를 이용한 슬릿패턴을 조정하여 적층형 전자부품을 제조하는 것으로 본 발명의 제2 실시 예에 해당된다.
증착공정 S34으로 적층형 전자부품의 제조가 완성되면 진공해제공정 S36을 수행한다. 진공해제공정 S36은 챔버(52)내 진공을 해제시키는 공정이다.
상기한 주공정과정 S2를 수행한 후에는 후공정과정 S3을 수행하는데, 후공정과정 S3의 구체 공정들에 대해서 보다 구체적으로 설명하면 하기와 같다.
후공정과정 S3의 첫번째 공정인 기판분리공정 S40은 증착 완료된 기판(12)을 마스크 어셈블리(76)로부터 분리시키는 공정이다.
그 이후에는 열처리로 투입공정 S42 및 열처리공정 S44가 수행된다. 열처리로 투입공정 S42에서는 적층형 전자부품의 증착 형성이 완료된 기판(12)을 열처리로에 투입하되 열처리로는 진공이 되게 하며 아울러 활성가스나 불활성 가스를 투입하여 열처리로의 기압이 대기압을 약간 밑도는 상태까지 조성되게 한다. 그 후 열처리 공정 S44에서는 먼저 물을 가하여서 이형층(14)의 수화반응[BaO + 9H2O → Ba(OH)2·8H2O]을 통해 기판(12)으로부터 적층형 전자부품을 분리시키고, 그 다음으로 열처리를 수행함으로써 적층형 전자부품의 조성물질이 결정화 및 어닐링화(annealing)되게한다.
그 후 냉각공정 S46에서는 상기 열처리공정 S44를 마친 기판(12) 및 적층형 전자부품을 서냉시킨다. 마지막 검사공정 S46에서는 완성된 적층형 전자부품에 대한 신뢰성 검사를 수행한다.
그리고 후공정 과정 S3에서는, 필요에 따라 상기의 검사공정 S46 이전에 적층형 전자부품의 솔더링공정과 라벨링공정을 추가적으로 더 가질 수도 있다.
이제 도 2의 주공정과정 S2에서의 핵심이 되는 증착공정 S34에 대해서 본 발명에 따른 동작을 더욱 상세히 설명하면 하기와 같다.
도 2와 함께 전술한 바와 같이, 주공정 과정 S2의 증착공정 S34은 진공공정 S30과 기판예열공정 S32가 차례로 수행된 다음에 수행되어지며, 증착공정 S34가 수행된 다음에는 진공해제공정 S36이 수행된다.
증착공정 S34는 주공정 과정 S2의 핵심공정으로서 적층형 전자부품을 구성하는 각층들이 진공증착으로 형성되며, 진공증착시 증발되는 증발입자는 원자, 분자, 이온크기의 입자이므로 그 크기가 Å단위이다.
적층형 전자부품이 구성하는 각층은 크게 도전층과 세라믹층으로 구분할 수 있다. 상기 도전층의 일예로는 전극단자를 형성하기 위한 단자층, 내부에 형성되는 내부 전극층 등이 될 수 있으며, 상기 세라믹층의 일예로는 유전층, 저항체층, 보호층, 기판지지층, 반도체 유전층, 산소전이 방지층, 절연층, 페라이트층 등등이 될 수 있다.
본 발명에서의 증착공정 S34는 두가지의 실시 형태로 수행된다. 그 첫번째인 제1 실시 예에서는 1개의 섀도우마스크(M)를 이용하되 증착각도를 조절하여 적층형 전자부품을 제조하는 것이다. 그리고 그 두번째인 제2 실시 예에서는 2개의 섀도우마스크(M1,M2)를 이용하되 그 섀도우마스크(M1,M2)의 슬릿패턴을 조정하여 적층형 전자부품을 제조하는 것이다.
본 발명의 실시 예에 따라 1개의 섀도우마스크(M)(제1 실시예), 2개의 섀도우마스크(M1,M2)(제2 실시예)는 마스크 어셈블리(76)의 수평이송체(126) 및 수직이송체(124)에 의해서 x,y,z축 공간(3차원) 이동이 가능한다. 또한 마스크 어셈블리(76)를 갖는 카세트(70)는 공전축선 관점에서의 상하스윙 및 좌우스윙이 가능하고, 자전축 고정된 상태에서 축자전이나 자전시 공전축방사상 방향으로의 일정거리 직선이동도 가능하다. 또한 카세트(70)는 공전회전체(64)의 공전샤프트(62)를 중심으로 하는 공전회전도 가능하여 챔버(52)내에서의 위치 이동도 가능하다.
다수개의 카세트(70)들의 각각에 대한 자전과 공전 회전, 공전축선관점에서의 상하스윙 및 좌우스윙 반복운동, 공전축방사상 방향으로의 일정거리 직선 왕복운동은 해당 마스크 어셈블리(76)에 탑재된 기판(12)의 사이즈에 상관없고 기판(12)상에서의 위치에도 상관없이 기판(12)상에 진공증착으로 성장하는 증착막이 거의 균일하게 성장되도록 해준다. 각 마스크 어셈블리(76)의 자전과 공전 회전의 속도는 제조할 적층형 전자부품에 관련해 미리 설정한 증착율에 의존하는 것이며, 한 층의 증착막을 형성하기 위해서는 카세트(70)의 자전과 공전 회전제어가 적어도 수 회 내지 수십 회까지는 이루어져야 함을 이해하여야 한다. 이때 각 마스크 어셈블리(76)의 공전과 자전은 지속적으로 이루어지며, 공전축선 관점에서의 상하좌우 스윙 반복운동도 지속적으로 이루어진다.
그리고 본 발명의 실시 예에서 세라믹 증착소스(H1)로부터 증발된 입자들의 증발범위는 도 25에 도시된 바와 같이, 공전 회전체(64)에 축설된 모든 마스크 어셈블리(76)들에 미칠 수 있도록 구현되며, 상기 모든 마스크 어셈블리(76)들의 저면은 챔버(52)내 진공증착실(54)의 바닥 중앙에 설치된 세라믹 증착소스(H1)의 증발방향에 직교하도록 각 마스크 어셈블리(76)가 설치되어 있음도 이해하여야한다.
또한 본 발명의 제1,제2 실시 예에서는 세라믹층을 형성시에는 도 25에 도시된 바와 같이 모든 카세트(70)에 대한 자전 회전제어와 공전 회전제어가 함께 이루어지도록 구현하며, 동시에 다수개의 카세트(70)들의 각각에 대한 공전축선관점에서의 상하스윙 및 좌우스윙 반복운동, 카세트(70)의 자전시 공전축방사상 방향으로의 일정거리 직선 왕복운동이 이루어지도록 구현한다. 그리고, 제2 실시예에 따른 두개의 섀도우마스크(M1,M2)를 이용한 도전층 형성시에도 모든 카세트(70)에 대한 자전 회전제어와 공전 회전제어가 이루어지며, 동시에 다수개의 카세트(70)들의 각각에 대한 공전축선 관점에서의 상하스윙 및 좌우스윙 반복운동, 카세트(70)의 자전시 공전축방사상 방향으로의 일정거리 직선 왕복운동이 이루어지도록 구현한다.
즉 적층형 전자부품 제조장치(50)의 메인 제어부는 하나의 섀도우마스크(M)를 이용한 세라믹층 형성시와 두개의 섀도우마스크(M1,M2)를 이용한 도전층 및 세라믹층 형성시에는 공전회전체(64)를 공전회전 제어와 동시에 마스크 어셈블리(76)를 갖는 카세트(70)를 자전회전 제어를 수행하며, 공전축선관점에서의 상하스윙 및 좌우스윙 반복운동, 카세트 자전시 공전축방사상 방향으로의 일정거리 직선 왕복운동이 이루어지도록 제어한다.
한편 제1 실시 예에 따른 하나의 섀도우마스크(M)를 이용한 도전층을 형성시에는 도 26의 (a)(b)(c)에 도시된 바와 같이, 마스크 어셈블리(76)에 대한 공전회전와 자전제어가 동시에 이루어지되, 모든 카세트(70)들의 마스크 어셈블리(76)가 공전함에도 여전히 각 마스크 어셈블리(76)의 섀도우마스크(M)에 개구된 슬릿 S의 일측선이 증발류가 발생하는 도전체 증착소스(H2)를 바라보는 각도가 모두 동일하도록 카세트(70)를 자전제어한다.
이제 본 발명의 제1 실시 예에 따라 하나의 섀도우마스크(M)를 이용하는 주공정과정 S1의 증착공정 S34를 더욱 상세히 설명한다. 상기 증착공정 S34에서는 고진공하에서 도전층 증착소스 H2와 세라믹 증착소스 H1의 각 시료가 교대로 증발되 면서 기판(12)상에 도포된 이형층(14)상에 각 층이 적층 형성되어진다.
도 27은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 하나의 섀도우마스크(M)를 이용하여 각기 다른 폭과 넓이를 갖는 증착막이 적층형성되게 하는 확대 상태도이고, 도 28은 본 발명의 제1 실시 예에서 적층형 전자부품의 폭 방향(x축) 증착 상태를 보여주는 단면도이며, 도 29는 본 발명의 제1 실시 예에서 적층형 전자부품의 길이방향(y축) 증착 상태를 보여주는 단면도이다.
도 27을 참조하면, 본 발명의 제1 실시 예에서는 하나의 섀도우마스크(M)를 사용하면서도 폭방향(x축)으로는 서로 다른 폭 넓이를 가지는 세라믹층(20)과 도전층(18)을 형성할 수 있는 것을 보여주고 있다. 즉 하나의 섀도우마스크(M)를 이용하면서도 폭방향(x축)으로의 세라믹층(20)의 폭 W2를 도전층(18)의 폭 W1보다 상대적으로 넓게 형성할 수 있음을 보여주고 있다.
도 28 및 도 29를 함께 참조하여 제1 실시예에 따른 하나의 섀도우마스크(M)를 이용하여 증착하는 구성 및 동작을 더욱 구체적으로 설명한다. 본 발명의 제1 실시 예에 따른 섀도우 마스크(M)의 슬릿 S의 폭방향(x축) 단면은 평행사변형이고(도 28), 길이방향(y축) 단면은 사다리꼴형으로 구성하는 것이 바람직하다(도 28).
도 28에서와 같이 슬릿 S의 폭방향 단면이 평행사변형임에 따라, 도전체 증착소스 H2의 관점에서 슬릿 S로 바라볼 때 섀도우 마스크(M)의 의사(pseudo)두께가 매우 얇아지게 구현되게 함과 아울러 슬릿 S내 경사면에 불필요한 막증착이 가능한한 발생되지 않도록 해준다. 또한 도전체 증착소스 H2의 관점에서 슬릿 S를 바라보면 그 슬릿개구의 폭을 섀도우마스크(M)에 직교하는 관점에서 바라 보았을 때의 슬 릿개구의 폭에 비해 상대적으로 좁아지도록 해준다. 그리고 도 29에서와 같이 슬릿 S의 길이방향 단면이 사다리꼴임에 따라, 슬릿의 두께로 인해 생긴 에지에 방해받지 않고 증발입자들이 최대한 통과되도록 해준다.
도 28의 (b)에서는, 1개의 섀도우마스크(M)를 이용하되 그 섀도우마스크(M)에 직교하는 방향으로 세라믹 증착소스 H1의 시료를 입자 증발시킴으로써 적층형 전자부품의 도전층(18)의 폭 W1에 비해 상대적으로 넓은 폭 W2의 세라믹층(20)이 기판(12)상에 성막됨을 보여주고 있다.
그리고 도 28의 (a)에서는, 상기 섀도우마스크(M)에 경사진 방향으로 도전체 증착소스 H2의 시료를 입자로 증발시킴으로써 세라믹층(20)의 폭 W2보다는 좁은 폭 W1의 도전층(18)이 기판(12)상에 성막됨을 보여주고 있다.
상기 도전층의 좁은 폭 W1의 성막은 증발위치에 있는 도전층 증착소스 H2가 섀도우마스크(M)에 경사되게 위치됨에 따라 구현되어진다. 그 경사진 정도는 도 29의 (a)(c)에 표시된 바와 같이 섀도우마스크(M)의 직교방향으로부터의 증착각 θ1으로 정의할 수 있는바, 상기 증착각 θ1은 5°∼45°가 바람직하다. 상기 증착각 θ1이 5°미만일 경우에는 세라믹층과 도전층의 폭 차이가 근소하여 세라믹층을 매개로한 인접 도전층간 절연이 파괴될 수 있으며, 상기 θ1이 45°를 초과하게 되면 진공증착 적층형 전자부품으로서의 효율성이 떨어진다.
도 27을 다시 참조하면, 본 발명의 제1 실시 예에서 길이방향(y축)으로는, 도전층(18)이 세라믹층(20)보다 더 연장형성시키는 것을 볼 수 있는데, 이는 수평 이송체(126)를 이용한 하나의 섀도우마스크(M)의 길이방향(y축) 이동에 의해서 성취된다.
본 발명의 제1 실시 예에 따른 길이방향(y축)으로의 증착막 형성을 도 29를 참조하여 구체적으로 설명하면 하기와 같다.
도 29의 (a)(c)에서 볼 수 있는 바와 같이 하부 단자층으로서의 도전층(18)은 하나의 섀도우마스크(M)가 길이방향으로 (+)y방향 및 (-)y방향으로 이동함에 따라 세라믹층(20)의 양측으로 엇갈리게 연장형성된다. 그리고 도 29의 (b)에서 볼 수 있듯이, 증착형성될 세라믹층(20)은 하부에 위치한 다른 세라믹층(20)의 중심선에 일치되도록 y축 조정된 후에 연장형성되어진다.
본 발명의 제1 실시 예서는 상기와 같이 작동함으로써 도전층과 세라믹층을 교대로 성막하더라도 상하부 도전층간의 단락(short)이 방지되게 해주고, 아울러 도전층을 성막할 때 도전층 커버리지가 세라믹층의 측부에까지 연장 형성가능케 해준다.
먼저 본 발명의 제1 실시 예에 따른 하나의 섀도우마스크(M)를 이용하여 증착공정 S34에서 각층을 증착형성하는 동작제어 메카니즘을 도 30을 참조하여 설명하면 하기와 같다.
메인 제어부는 먼저 도 30의 500단계에서 증착을 위한 각종 제어를 수행한다. 메인제어부는 플라즈마빔 조사기(88)를 제어하여 진공증착실(54)에 플라즈마 빔이 조사되게 함과 동시에 카세트 제어기(74)의 고주파바이어스 발생기(112)를 제 어하여 마스크어셈블리(76)의 기판(12)에 고주파 바이어스가 인가되게 한다. 또 메인 제어부는 균일한 증착막 두께로 성장될 수 있도록 마스크 어셈블리(76)를 자전 및 공전 회전되게 제어한다.
그리고 메인 제어부는 마스크 어셈블리(76)에 장착된 마스크셋(130)을 증착중 막성장 속도에 근거하여 z축 하방으로 조금씩 이동시켜 기판(12)상에 형성된 증착막이 섀도우마스크(M)에 접촉되지 않도록 한다. 상기 증착중 막성장 속도는 해당 캐패시터와 같은 증착형 전자부품 제조를 위해 미리 설정된 증착율에 따른다.
또한 상기한 막성장 속도에 따른 마스크셋(130)의 z축 하방 이동제어에 대한 본 발명의 다른 일 예로는, 막 증착중 하나의 섀도우마스크(M)가 기판(12)으로부터 하방으로 충분히 분리 이격되게(예컨대, 5㎛정도) 마스크셋(130)을 제어하고, 그후 증착되는 막성장 정도에 근거하여 상기 이격된 섀도우마스크(M)가 다시 축 상방으로 정밀 위치조절되어질 수 있도록 마스크셋(130)을 제어한다. 이러한 제어는 미리 설정된 주기마다 반복적으로 수행된다.
증착을 위한 제어 및 환경 조성이 이루어진 후에는 적층형 전자부품을 구성하는 도전층이나 세라믹층을 형성하도록 메인제어부가 제어를 하게된다.
만약 단자층과 같은 도전층 형성이 필요할 경우에는 메인 제어부는 도 30의 502단계에서 기판(12)상 단자층과 같은 도전층 형성을 위한 증착위치로 마스크셋(130)을 위치이동한다. 즉, 기판(12)에 도포된 이형층(14)상에 예컨대 하부단자층과 같은 도전층이 형성될 수 있도록 카세트 제어기(74)에 위치제어 명령을 내린다. 그에 따라 카세트 제어기(74)가 마스크 어셈블리(76)에 탑재된 하나의 마스크 셋(130)을 위치제어한다. 카세트 제어기(74)는 수평이송체(126)와 수직이송체(124)를 이용하여 마스크셋(130)의 위치를 x,y,z축들중 적어도 하나 이상의 축으로 이동 제어한다. 그에 따라 마스크셋(130)에 장착된 하나의 섀도우마스크(M)은 하부단자층과 같은 도전층이 형성될 수 있는 위치의 기판(12) 하방에 고정된다.
도 30의 502단계를 수행한 후 메인 제어부는 도 30의 504단계로 진행한다. 메인 제어부는 도전층이 형성되도록 각부에 제어 명령을 내린다. 즉, 각 도전체 소스피더(82a)(82b)에 충전된 도전층 증착소스 H2를 증발위치로 이동시키고, 상기 도전층 증착소스 H2의 시료를 도전체 증발기(미도시됨)를 이용해 증발시켜 증발입자들에 의해 기판(12)에 도포된 이형층(14)상에 도전층(18)이 형성되게 한다. 도전층 증착소스 H2로부터 증발된 증발입자들은 도 38의 (a) 및 도 36의 (a)(c)에 도시된 바와 같은 하나의 섀도우마스크(M)에 경사진 증착각으로 증발하여 그 섀도우마스크(M)의 슬릿 S을 통과하며 기판(12)의 이형층(14)상에 증착된다.
상기한 도전층(18)의 형성은 수 회 내지 수십 회에 걸친 마스크 어셈블리(76)를 갖는 카세트(70)의 공전 회전을 통해서 이루어지며, 카세트(70)의 공전 회전시 해당 도전체 증착소스 H2에 관련된 모든 카세트(70)들은 각 마스크 어셈블리(76)의 섀도우마스크(M)에 개구된 슬릿 S의 일측선이 증발류가 발생하는 도전체 증착소스 H2의 증발점을 바라보는 각도가 모두 동일하도록 자전제어된다. 이러한 축자전 제어는 링크부(71)의 자전선택 작동구에 의해서 수행되어지되, 기어변환기(180)에 의해 스퍼기어(186)와 2단피니언기어(184)이 하부기어가 맞물리게 함으로써 이루어진다.
그에 따라 섀도우마스크(M)의 슬릿 두께로 인한 그림자는 모든 마스크 어셈블리(76)에 모두 동일한 형태로 생기므로 도전층(20)의 증착영역은 모두 동일하게 된다.
상기와 같은 함으로써 기판(12)에 도포된 이형층(14)상에 단자층과 같은 도전층(18)들이 도 27과 같은 형태로 형성된다.
상기와 같이 도전층(18)을 형성한 후에 메인 제어부는 도 30의 506단계에서 마스크셋(130)이 z축방향의 하방으로 이동되게 하되 기판(12)으로부터 충분히 이격되도록 한다. 이때 이격거리는 수 밀리미터[mm] 내지 수백밀리미터[mm]이다. 막증착후 기판(12)으로부터 마스크셋(130)을 충분한 이격시켜주는 제어는 기판(12)상에 기형성된 증착막이 수평위치 제어에 따른 섀도우마스크(M)의 움직임에 의해 손상되는 것을 방지해준다.
도 30의 506단계를 수행 후 메인 제어부는 도 30의 508단계에서 상기한 도전층과는 다른 성질을 갖는 증착막, 예컨대 유전층과 같은 세라믹층을 기증착된 도전층상에 형성될 수 있도록 카세트 제어기(74)에 위치제어 명령을 내린다. 카세트 제어기(74)는 마스크 어셈블리(76)에 장착된 하나의 마스크셋(130)을 x,y,z축중의 적어도 하나 이상으로 위치제어하여 마스크셋(130)에 장착된 하나의 섀도우마스크(M)이 해당 세라믹층(20)이 형성될 위치의 기판(12) 하방에 고정되게 한다.
그후 도 30의 510단계에서 메인 제어부는 세라믹 증발기(미도시됨)로 세라믹 증착소스 H1의 시료를 증발시켜 그 증발입자들에 의해 세라믹층(20)이 도 27의 일예와 같이 형성되게 한다. 즉, 세라믹 증착소스 H1로부터 증발된 증발입자들은 도 28의 (b), 도 29의 (b)에 도시된 바와 같은 섀도우마스크(M)에 직교하는 방향으로 증발하여 섀도우마스크의 슬릿 S를 통과한 후 증착되므로 세라믹층(20)이 형성되어진다. 이때 세라믹 증착소스 H1의 증발제어는 도 25에 도시된 바와 같이 모든 마스크 어셈블리(76)들 각각에 적용되어 행해진다.
상기한 세라믹층(20)의 증착형성은 수 회 내지 수십 회에 걸친 카세트(70)의 공전 회전을 통해서 이루어지며, 카세트(70)의 공전 회전시 다수개의 마스크 어셈블리(76)들의 각각에 대한 공전축선 관점에서의 상하스윙 및 좌우스윙 반복운동, 카세트 자전시 공전축방사상 방향으로의 일정거리 직선 왕복운동이 지속적으로 이루어진다. 마스크 어셈블리(76)를 갖는 카세트(70)의 공전축선 관점에서의 상하스윙 및 좌우스윙 반복운동의 한 주기는 공전체(64)가 30°회전될 때마다 이루어지며, 한 주기내에는 상하스윙과 좌우스윙이 차례로 이루어지는 것이 바람직하다. 그리고, 카세트 자전시 공전축 방사상 방향으로의 일정거리 직선왕복운동의 한 주기는 카세트(70)의 자전이 4회달성될 때마다 이루어진다.
상기와 같이 세라믹층(20)을 형성한 후에 메인 제어부는 도 30의 512단계에서 마스크셋(130)이 z축방향의 하방으로 이동되게 하되 기판(12)으로부터 충분히 이격되도록 한다.
상기와 같은 동작제어 메카니즘으로 증착을 위한 제어를 하게되면 적층형 전자부품의 각층 모두를 한번의 진공상태에서 증착형성할 수 있게 된다.
한편 메인 제어부는 증착율에 근거하여 마련된 미리 설정된 주기마다 마스크(M)에 대한 이온세척을 수행할 수 있으며, 그 이온세척 방법의 일예로서 플라즈 마빔 조사기(88)를 이용할 수 있다. 이러한 마스크(M)에 대한 주기적인 이온세척은 마스크(M)에 불필요하게 증착된 증착막을 제거할 수 있도록 해준다. 상기 플라즈마 빔에 의한 이온 세척은 도전층형성에서 유전층으로 교대되는 시간 또는 그 반대로 교대되는 시간에 행해지며, 이때에는 증착막이 형성된 기판은 기판보호장치(미도시함)에 의해서 플라즈마 빔으로부터 보호되어진다.
다음으로 본 발명의 제2 실시 예에 따른 두개의 섀도우마스크(M1,M2)를 이용하여 증착공정 S34에서 각층을 증착형성하는 동작제어 메카니즘을 도 31을 참조하여 설명하면 하기와 같다. 본 발명의 제2 실시 예에서는 2개의 섀도우마스크(M1,M2)를 이용하되 각 마스크(M1,M2)의 슬릿패턴을 조정하여 적층형 전자부품을 제조하는 것이다.
본 발명의 제2 실시 예에 따른 증착공정은, 상부 및 하부 마스크셋(132a)(132b)의 이동을 통해 상부 및 하부 섀도우마스크(M1,M2)에 형성된 슬릿 패턴을 변화시키며 진공증착으로 증착막을 형성하는 것이다.
도 31의 600단계에서 메인 제어부는 증착을 위한 각종 제어를 수행한다. 상기 증착을 위한 각종 제어는 본 발명의 제1 실시 예의 도 30의 500단계의 제어와 거의 유사하므로 구체적인 설명은 생략한다.
도 31의 600단계 수행에 의해서 증착을 위한 제어 및 환경 조성이 이루어진 후에는 적층형 전자부품을 구성하는 도전층이나 세라믹층을 형성하도록 메인제어부가 제어를 하게된다.
만약 단자층과 같은 도전층 형성이 필요할 경우에는 메인 제어부는 602단계에서 기판(12)에 도포된 이형층(14)상에 단자층과 같은 해당 도전층(18)이 형성될 수 있도록 카세트 제어기(74)를 제어하므로, 카세트 제어기(74)가 마스크 어셈블리(76)에 탑재된 상부 및 하부 마스크셋(132a)(132b)을 위치제어한다. 즉 카세트 제어기(74)는 상부 및 하부 마스크셋(132a)(132b)을 도 18 내지 도 24의 일예와 같이 엇갈리게 이동하여 해당 도전층에 맞는 슬릿 패턴을 형성한다.
그 후 메인 제어부는 도 31의 604단계로 진행하여 해당 도전층을 형성한다. 구체적으로 설명하면, 메인 제어부는 각 도전체소스피더(82a)(82b)에 충전된 도전층 증착소스 H2들중 하나를 증발위치로 이동시키고, 해당 도전층증착소스 H2를 도전체 증발기(미도시됨)를 이용하여 해당 도전층 증착소스 H2의 시료가 증발되게 하여 증발입자가 기판(12)에 도포된 이형층(14)에 진공증착하여 단자층과 같은 도전층(18)을 형성한다.
상기 도전층(18)의 형성은 수 회 내지 수십 회에 걸친 카세트(70)의 공전 회전을 통해서 이루어지며, 카세트(70)의 공전 회전시 다수개의 마스크 어셈블리(76)들의 각각에 대한 공전축선 관점에서의 상하스윙 및 좌우스윙 반복운동, 공전축방사상 방향으로의 일정거리 직선 왕복운동이 지속적으로 이루어진다. 카세트(70)의 공전축선 관점에서의 상하스윙 및 좌우스윙 반복운동의 한 주기는 공전체(64)가 30°공전 회전될 때마다 이루어지며, 한 주기내에는 상하스윙과 좌우스윙이 차례로 이루어지는 것이 바람직하다. 그리고, 카세트 자전시 공전축 방사상 방향으로의 일정거리 직선왕복운동의 한 주기는 카세트(70)의 자전이 4회달성될 때마다 이루어진 다.
메인 제어부는 도 31의 604단계에서 해당 도전층(18)을 형성한후 도 31의 606단계에서 상부 및 하부 마스크셋(132a)(132b)을 z축방향의 하방으로 이동되게 하되 기판(12)으로부터 충분히 이격되도록 한다.
상기 상부 및 하부 마스크셋(132a)(132b)의 이동 시, 상부 및 하부 섀도우마스크(M1,M2)에 묻어 있을 수 있는 잔여 증착물이 상부 및 하부 마스크셋(132a)(132b)의 이동 중에 떨어져 증착소스를 오염시킬 수도 있으므로 이를 방지하기 위해 상부 및 하부 마스크셋(132a)(132b)을 서로 다르게 위치 이동하는 것이바람직하다.
도 31의 606단계를 수행한 후에는 메인 제어부는 도 31의 608단계로 진행한다. 도 31의 608단계에서는 해당 세라믹층의 패턴형성이 형성될 수 있도록 카세트 제어기(74)를 제어한다. 이에 따라 카세트 제어기(74)는 마스크 어셈블리(76)에 탑재된 상부 및 하부 마스크셋(132a)(132b)을 위치제어하여 상부 및 하부 섀도우마스크(M1,M2)가 해당 세라믹층 형성에 필요한 슬릿 패턴이 되도록 한다.
그후 메인 제어부는 도 31의 610단계로 진행하여 세라믹 소스피더(80)에 충전된 세라믹 증착소스 H1를 증발위치로 이동시키고, 상기 세라믹 증착소스 H1의 시료를 세라믹 증발기를 이용하여 증발시킨다. 그래서 그 증발입자들이 기증착된 도전층상에 적층되어 해당 세라믹층(20)이 형성되게 한다.
상기 세라믹층(20)의 형성은 수 회 내지 수십 회에 걸친 카세트(70)의 공전 회전을 통해서 이루어지며, 카세트(70)의 공전 회전시 다수개의 마스크 어셈블 리(76)들의 각각에 대한 공전축선 관점에서의 상하스윙 및 좌우스윙 반복운동, 카세트 자전시 공전축방사상 방향으로의 일정거리 직선 왕복운동이 지속적으로 이루어진다. 카세트(70)의 공전축선 관점에서의 상하스윙 및 좌우스윙 반복운동의 한 주기는 공전체(64)가 30°공전회전될 때마다 이루어지며, 한 주기내에는 상하스윙과 좌우스윙이 차례로 이루어지는 것이 바람직하다. 그리고, 카세트 자전시 공전축 방사상 방향으로의 일정거리 직선왕복운동의 한 주기는 마스크 어셈블리(76)를 갖는 카세트(70)의 자전이 4회달성될 때마다 이루어진다.
그 후 메인 제어부는 도 31의 612단계에서 상부 및 하부 마스크셋(132a)(132b)을 기판(12)으로부터 이격제어한다.
상기와 같은 동작제어 메카니즘으로 증착을 위한 제어를 하게되면 두개의 섀도우마스크(M1,M2)를 이용하여 적층형 전자부품의 각층 모두를 한번의 진공상태에서 증착형성할 수 있게 된다.
상기에서 상세하게 설명한 바와 같이 증착공정 S34로 적층형 전자부품의 제조가 완성되면 챔버(52)내 진공을 해제시키는 진공해제공정 S36을 수행하게 된다.
전술한 증착공정 S34에서의 적층형 전자부품 제조에 있어 도전층(18)중 하부 단자층을 형성을 위한 증착구조는 도 32에서와 같이 도전성 증착물질과 세라믹성 증착물질이 다겹으로 교호적 반복 형성되는 것이 더욱 바람직하다.
진공증착시 도전체 재질의 한쌍의 하부 단자층은 이형층상에 이격되게 형성되며, 한쌍의 하부 단자층 사이에는 기저층으로서의 세라믹층이 이형층상에와 한쌍의 하부단자층 내측 일부에 함께 증착형성되는데, 증착과정에서 기저층 자체가 얇 은 관계로 그 상면부에 대비해서 측면부의 증착이 미약해서 그 측면부 증착막이 얇게 형성되거나 형성되지 않는 경우가 발생한다. 그러면 전자부품소자의 외부에 형성된 단자층간의 접속이 떨어져버리는 경우가 발생하므로 전기 접속성과 견고성에 문제를 야기할 수 있다.
본 발명에서는 도전층(18)중에서 단자층(특히 그중에서도 하부 단자층)을 형성함에 있어 도 32에서와 같이 한층의 단자층(18-1)과 기저층(20-1)은 다겹 박막형태로 도전성 증착물질과 세라믹성 증착물질을 교호적으로 적층 증착하여서 반복 형성함으로써 완성된다. 이때 단자층(18-1)에서 납땝용의 복겹 하부박막(18a)(18b)중 제1 하부박막(18a)은 전도성이 좋은 은(Ag)을 이용하고 제2 하부박막(18b)은 은(Ag)보다는 강도가 양호한 니켈(Ni)이나 구리(Cu)를 이용한다. 그리고 중간박막(18c)은 니켈(Ni)이나 구리(Cu)를 이용하며, 또 복겹의 상부박막(18d)(18e)중 제1 상부박막(18d)은 니켈(Ni)이나 구리(Cu)를 이용하며 그 위의 제2 상부박막(18e)은 다시 은(Ag)을 이용하는 것이 바람직하다. 또한 단자층(18-1)의 중간박막(18c)의 내부 연장부 사이에는 기저층(20-1)의 세라믹 박막들(20a)(20b)들이 개재 결합되게 하므로 구조적으로 견고성이 있으며, 기저층(20-1) 측면부에서의 도전성 증착막이 얇게 형성되는 것이 방지되게 해주므로 전기적 안정성도 있게 된다.
도 33 내지 도 40은 본 발명의 실시 예에 따른 다양한 종류의 적층형 전자부품들 각각의 단면 구성도이다. 도 33은 적층형 전자부품중 다층박막 캐패시터의 단면 구성도이고, 도 34는 적층형 전자부품중 칩저항의 단면 구성도이며, 도 35은 적 층형 전자부품중 바리스터의 단면 구성도이다. 그리고 도 36는 적층형 전자부품중 속단퓨즈의 단면 구성도이다. 도 37은 적층형 전자부품중 반도체 캐패시터의 단면 구성도이고, 도 38은 적층형 전자부품중 페라이트비드의 단면 구성도이며, 도 39는 적층형 전자부품중 써미스터의 단면 구성도이다. 그리고 도 40은 적층형 전자부품중 박막이온 배터리의 단면 구성도이다.
도 33의 다층박막 캐패시터(Multi Layer Chip Capacitor)(700)의 단면 구성도에서, 참조번호 '12'는 기판, '14'는 이형제층, '702'는 하부단자층, '704'는 내부전극층, '706'은 유전층, '708'은 상부단자층이다. 하부 및 상부단자층(702)(708)과 내부전극층(706)은 상기 언급한 도전층이 되며, 유전층(706)은 세라믹층이 된다.
다층 박막 캐패시터(700)의 각층은 하기 표 1과 같은 소스(Source)시료를 이용하며, 하기 기판지지층은 Al을 산화증착하여 Al2O3가 되도록 한다.
형성 층 소스시료 분위기 가스
상단부단자층 Ni
기판지지층 Al O2
내부전극층 Ni
유전층 BaO, ZrO, TiO2 O2
보호층 Al O2
도 33의 다층박막 캐패시터(700)는 두가지 방법으로 적층형성 가능하다. 즉, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 한개의 섀도우마스크(M)를 이용하여 다층박막 캐패시터(700)를 적층형성하는 것과 본 발명의 제2 실시 예에 따른 두개의 섀도우마스크(M1,M2)를 이용하여 다층박막 캐패시터(700)를 적층형성하는 것이 가능하다.
도 34는 적층형 전자부품의 일예인 칩저항(710)의 단면 구성도이다. 도 34의 칩저항(710)에서, 참조번호 '12'는 기판, '14'은 이형제층, '711'은 하부 단자층, '712'는 기판지지층, '713'은 내부 단자층, '714'는 저항체층, '715'는 보호층, '716'은 상부 단자층이다. 상기한 형성 층들에서 기판지지층(712), 저항체층(714), 보호층(715)은 전기 언급된 세라믹층에 해당되며, 나머지의 하부 단자층(711), 내부단자층(713) 및 상부 단자층(716)은 도전층에 해당된다.
칩저항(710)의 각층을 구성하는 하기 표 2와 같은 각 소스 시료에서, 세라믹층에 해당되는 소스시료는 도 4의 세라믹 소스피더(80)에 장입되며, 도전층에 해당되는 소스시료는 도 4의 도전체 소스피더(82a)(82b)에 장입된다. 기판지지층(712)은 Al을 산화증착하여 Al2O3가 되도록 한다.
형성층 소스시료 분위기 가스
상하부단자층(711)(716) Ag-Zn
기판지지층(712) Al O2
내부단자층(714) Ag-Ni
저항체층(713) RuO2 O2
보호층(715) Al O2
도 34의 칩저항(710)도 본 발명의 제1 실시 예에 따른 한개의 섀도우마스크(M)를 이용하거나 본 발명의 제2 실시 예에 따른 두개의 섀도우마스크(M1,M2)를 이용하여서 칩저항(710)을 적층형성할 수 있다.
도 35는 적층형 전자부품의 일예인 바리스터(720)의 단면 구성도이다. 도 35의 바리스터(720)에서, 참조번호 '12'는 기판, '14'은 이형제층, '721'은 하부 단자층, '722'는 기판지지층, '723'은 내부 전극층, '724'는 바리스터층, '725'는 보호층, '726'은 상부 단자층이다. 상기한 형성 층들에서 기판지지층(722), 바리스터층(724), 보호층(725)은 전기 언급된 세라믹층에 해당되며, 나머지의 하부 단자층(721), 내부 전극층(723) 및 상부 단자층(726)은 도전층에 해당된다.
바리스터(720)의 각층을 구성하는 하기 표 3과 같은 각 소스 시료에서, 세라믹층에 해당되는 소스시료는 도 4의 세라믹 소스피더(80)에 장입되며, 도전층에 해당되는 소스시료는 도 4의 도전체 소스피더(82a)(82b)에 장입된다. 기판지지층(722)은 Al을 산화증착하여 Al2O3가 되도록 한다.
형성층 소스 시료 분위기 가스
상하부단자층(721)(726) Pt
기판지지층(722) Al O2
바리스터층(724) ZnO O2
내부전극층(723) Pt
보호층(725) Al O2
도 35의 바리스터(720)도 본 발명의 제1 실시 예에 따른 한개의 섀도우마스크(M)을 이용하는 것과 본 발명의 제2 실시 예에 따른 두개의 섀도우마스크(M1,M2)를 이용하여 바리스터(720)을 적층형성하는 것이 가능하다.
도 36은 적층형 전자부품의 일예인 속단퓨즈(730)의 단면 구성도이다. 도 36의 속단퓨즈(730)에서, 참조번호 '12'는 기판, '14'은 이형제층, '731'은 하부 단자층, '732'는 기판지지층, '733'은 내부 단자층, '734'는 필라멘트층, '735'는 보호층, '736'은 상부 단자층이다. 상기한 형성 층들에서 기판지지층(732), 필라멘트층(734), 보호층(735)은 전기 언급된 세라믹층에 해당되며, 나머지의 하부 단자층(731), 내부 단자층(733) 및 상부 단자층(736)은 도전층에 해당된다.
속단퓨즈(730)의 각층을 구성하는 하기 표 4와 같은 각 소스 시료에서, 세라믹층에 해당되는 소스시료는 도 4의 세라믹 소스피더(80)에 장입되며, 도전층에 해당되는 소스시료는 도 4의 도전체 소스피더(82a)(82b)에 장입된다. 기판지지층(732)은 Al을 산화증착하여 Al2O3가 되도록 한다.
형성층 소스 시료 분위기 가스
상하부단자층(731)(736) Sn
기판지지층(732) Al O2
필라멘트층(734) Bi, Pb, Sn
내부전극층(733) Ag
보호층(735) Al O2
도 36의 속단퓨즈(730)도 본 발명의 제1 실시 예에 따른 한개의 섀도우마스크(M)을 이용하는 것과 본 발명의 제2 실시 예에 따른 두개의 섀도우마스크(M1,M2)를 이용하여서 속단퓨즈(730)를 적층형성하는 것이 가능하다.
도 37은 적층형 전자부품의 일예인 반도체 캐패시터(740)의 단면 구성도이다. 도 37의 반도체 캐패시터(740)에서, 참조번호 '12'는 기판, '14'은 이형제층, '741'은 하부 단자층, '742'는 기판지지층, '743'은 내부 전극층, '744'는 유전층, '745'는 산소전이방지막층, '746'은 반도체유전층, '747'은 보호층, '748'은 상부 단자층이다. 상기한 형성 층들에서 기판지지층(742), 유전층(744), 반도체유전층(746), 산소전이방지막층(745), 보호층(747)은 전기 언급된 세라믹층에 해당되며, 나머지의 하부 단자층(741), 내부 전극층(743) 및 상부 단자층(748)은 도전층에 해당된다.
반도체 캐패시터(740)의 각층을 구성하는 하기 표 5와 같은 각 소스 시료에서, 세라믹층에 해당되는 소스시료는 도 4의 세라믹 소스피더(80)에 장입되며, 도전층에 해당되는 소스시료는 도 4의 도전체 소스피더(82a)(82b)에 장입된다.
기판지지층(742)은 Al을 산화증착하여 Al2O3가 되도록 하며, 반도체 유전층(746)은 분위기 가스 O2의 투입비를 조정하여 아티탄산바륨으로 형성한다. 상기 아티탄산바륨은 화학조성식이 BaTiO3-X이다(여기서, 0 < X < 1).
형성층 소스시료 분위기 가스
상하부단자층(741)(748) Ni
기판지지층(742) Al2O3 O2
내부전극층(743) Ni
제1,제2 유전층(744a,b) Ti O2
제1,제2산소전이방지막층(745a,b) Al N2
반도체유전층(746) BaO, TiO2
보호층(747) Al O2
도 37의 반도체 캐패시터(740)도 본 발명의 제1 실시 예에 따른 한개의 섀도우마스크(M)을 이용하는 것과 본 발명의 제2 실시 예에 따른 두개의 섀도우마스크(M1,M2)를 이용하여 반도체 캐패시터(740)를 적층형성할 수 있다.
도 38은 적층형 전자부품의 일예인 페라이트 비드(750)의 단면 구성도이다. 도 38의 페라이트 비드(750)에서, 참조번호 '12'는 기판, '14'은 이형층, '751'은 하부 단자층, '752a','752b','752c','752d'는 제1,제2,제3,제4 절연층, '753a','753b'는 제1,제2 페라이트층, '754'는 내부 단자층, '755'는 단자연결층, '756'은 상부단자층이다. 상기한 형성 층들에서 제1,제2,제3,제4 절연층(752a)(752b)(752c)(752d), 제1,제2 페라이트층(753a)(753b)은 전기 언급된 세라믹층에 해당되며, 나머지의 하부 단자층(751), 내부 단자층(754), 단자연결층(755), 및 상부 단자층(756)은 도전층에 해당된다.
페라이트비드(750)의 각층을 구성하는 하기 표 6과 같은 각 소스 시료에서, 세라믹층에 해당되는 소스시료는 도 4의 세라믹 소스피더(80)에 장입되며, 도전층에 해당되는 소스시료는 도 4의 도전체 소스피더(82a)(82b)에 장입된다.
형성층 소스시료 분위기 가스
상하부단자층(751)(756) Ni
제1,2,3,4절연층(752a-d) MgO O2
제1,2페라이트층(753a,b) Mn-Zn
내부단자층(754) Ni
단자연결층(755) Ni
도 38의 페라이트 비드(750)도 본 발명의 제1 실시 예에 따른 한개의 섀도우마스크(M)을 이용하는 것과 본 발명의 제2 실시 예에 따른 두개의 섀도우마스크(M1,M2)를 이용하여서 페라이트 비드(750)를 적층형성할 수 있다.
도 39는 적층형 전자부품의 일예인 써미스터(760)의 단면 구성도이다. 도 39의 써미스터(760)에서, 참조번호 '12'는 기판, '14'은 이형층, '761'은 하부 단자층, '762'는 기판지지층, '763'은 써미스터저항체층, '764'는 내부단자층, '765'는 보호층, '766'은 상부 단자층이다. 상기한 형성 층들에서 기판지지층(732), 써미스터저항체층(763), 보호층(765)은 전기 언급된 세라믹층에 해당되며, 나머지의 하부 단자층(761), 내부 단자층(764) 및 상부 단자층(766)은 도전층에 해당된다.
써미스터(760)의 각층을 구성하는 하기 표 7과 같은 각 소스 시료에서, 세라믹층에 해당되는 소스시료는 도 4의 세라믹 소스피더(80)에 장입되며, 도전층에 해당되는 소스시료는 도 4의 도전체 소스피더(82a)(82b)에 장입된다. 기판지지층(762)은 Al을 산화증착하여 Al2O3가 되도록 한다.
형성층 소스 분위기 가스
상하부단자층(761)(766) Ag-Zn
기판지지층(762) Al O2
써미스터저항체층(763) ZrO, Y2O3 O2
내부단자층(764) Ag-Zn
보호층(765) Al O2
도 39의 써미스터(760)도 본 발명의 제1 실시 예에 따른 한개의 섀도우마스크(M)을 이용하는 것과 본 발명의 제2 실시 예에 따른 두개의 섀도우마스크(M1,M2)를 이용하여서 써미스터(760)를 적층형성할 수 있다.
도 40은 적층형 전자부품의 일예인 박막이온배터리(770)의 단면 구성도이다. 도 40의 박막이온배터리(770)에서, 참조번호 '12'는 기판, '14'은 이형층, '771'은 하부 단자층, '772'는 절연층, '773'는 캐소드내부전도층, '774'는 캐소드전류콜렉터층, '775'는 절연층, '776'은 애노드전류 콜렉터층, '777'는 애노드내부전도층이다. 그리고, '778'은 보호층, '779'는 상부단자층이다. 상기한 형성 층들에서 절연층(772)(775)는 전기 언급된 세라믹층에 해당되며, 나머지의 하부 단자층(771), 캐소드내부전도층(773), 캐소드전류콜렉터층(774), 애노드전류콜렉터층(776), 애노드내부전도층(777), 및 상부 단자층(756)은 도전층에 해당된다.
박막이온배터리(770)의 각층을 구성하는 각 소스 시료들에서, 세라믹층에 해당되는 소스시료는 도 4의 세라믹 소스피더(80)에 장입되며, 도전층에 해당되는 소스시료는 도 4의 도전체 소스피더(82a)(82b)에 장입된다.
도 40의 박막이온배터리(770)도 본 발명의 제1 실시 예에 따른 한개의 섀도우마스크(M)을 이용하는 것과 본 발명의 제2 실시 예에 따른 두개의 섀도우마스크(M1,M2)를 이용하여서 박막이온배터리(770)를 적층형성할 수 있다.
상술한 본 발명의 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 여러 가지 변형이 본 발명의 범위에서 벗어나지 않고 실시할 수 있다. 따라서 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 의하여 정할 것이 아니고 특허청구범위와 특허청구범위의 균등한 것에 의해 정해 져야 한다.
본 발명은 진공증착방식으로 전자부품소자를 적층형성하는데 이용할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 전공정(前工程)과정의 절차도,
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 주공정(主工程)과정의 절차도,
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 후공정(後工程)과정의 절차도,
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 적층형 전자부품 제조장치 구성도,
도 5는 도 4의 도 4의 개략 평면도,
도 6은 각 카세트(70)가 공전축선 관점에서 상하스윙가능케 하는 상하스윙 작동구의 구성을 보여주는 도면,
도 7은 각 카세트(70)가 공전축선 관점에서 좌우스윙 가능케 하는 좌우스위칭 작동구의 구성을 보여주는 도면,
도 8 및 도 9는 카세트(70)의 축자전 제어나 자전시 공전축방사상 방향으로의 직선이동되도록 하는 구성을 보여주는 도면,
도 10은 도 4의 무접촉 전원공급장치부(87)의 상세 단면도,
도 11은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 카세트(70)의 단면 구성도,
도 12는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 카세트(70)의 단면 구성도,
도 13은 카세트내의 카세트 제어기(79)의 회로블록 구성도,
도 14는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 하나의 마스크셋 사시도,
도 15는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 상부 및 하부 마스크셋 체결 사시도,
도 16 및 도 17은 본 발명의 실시 예에 따른 섀도우마스크의 평면 상태 예시도,
도 18 내지 도 24는 본 발명의 제2 실시 예에 따라 상하부 마스크셋(132a)(132b)의 상대적인 이동에 의해 형성되는 슬릿 패턴의 다양한 일예를 보여주는 확대도면,
도 25는 본 발명의 제1,제2 실시 예에 따른 세라믹층 형성시 증착소스의 증발범위 및 제어상태를 설명하기 위한 도면,
도 26은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 도전층 형성시 증착소스의 증발범위 및 제어상태를 설명하기 위한 도면,
도 27은 본 발명의 실시 예에 따라 각기 다른 폭과 넓이를 갖는 증착막이 적층형성되게 하는 확대 상태도,
도 28은 본 발명의 제1 실시 예에서 적층형 전자부품의 폭 방향(x축) 증착 상태를 보여주는 단면도,
도 29는 본 발명의 제1 실시 예에서 적층형 전자부품의 길이방향(y축) 증착 상태를 보여주는 단면도,
도 30은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 주공정 과정의 증착공정에서 한개의 섀도우마스크를 이용하여 증착막 형성하는 동작제어 메카니즘 흐름도,
도 31는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 주공정 과정의 증착공정에서 두개의 섀도우마스크를 이용하여 증착막 형성하는 동작제어 메카니즘 흐름도,
도 32는 도전층중의 단자층과 세라믹층중의 기저층 형성 상태도,
도 33은 내지 도 40은 본 발명의 실시 예에 따른 다양한 종류의 적층형 전자부품들 각각의 단면 구성도,
도 41은 종래 진공증착방식에서의 증착 성장관계를 설명하기 위한 도면.

Claims (15)

  1. 진공증착방식으로 각기 다른 전기적 성질을 갖는 물질의 박막을 각각 서로 다른 패턴으로 다층으로 적층 진공증착하여서 전자부품을 제조하는 방법에 있어서,
    하나의 섀도우마스크를 갖는 마스크셋을 공전 및 자전회전 가능한 다수의 카세트들 각각에 기판과 간격을 조정하여 장착 세팅하는 과정과,
    전기적 성질상 상기 하나의 섀도우마스크내 개구된 복수개의 슬릿들 각각 보다 상대적으로 좁은 폭으로 형성되거나 좁은 폭과 길이로 증착되어야 할 제1 증착막을 형성하기 위한 제1증착소스는 상기 복수 개의 슬릿을 갖는 섀도우마스크에 경사지게 진공증착실 바닥상에 위치시키고, 상기 개구된 슬릿과 동일한 크기로 증착되어야 할 제2 증착막을 형성하기 위한 제2 증착소스는 상기 섀도우마스크에 수직되도록 진공증착실 바닥상에 위치시키는 과정과,
    상기 마스크셋을 x,y,z축(x는 폭방향, y는 길이방향, z는 높이방향) 공간위치제어하고, 상기 제1증착소스의 증발에 의한 제1증착막 형성시에 상기 다수 카세트들을 공전회전 제어함과 동시에 상기 다수 카세트들 공전시 각 섀도우마스크에 개구된 슬릿의 일측선 상기 제1증착소스의 증발점을 바라보는 각도가 동일하도록 상기 카세트들의 축자전을 제어하고, 상기 제2 증착소스의 증발에 의한 제2 증착막 형성시에는 상기 다수 카세트들을 공전회전 제어와 동시에 자전회전 제어를 하여서 전기적 성질에 따라 원하는 패턴대로 적층 진공증착된 적층형 전자부품을 얻는 과정으로 이루어짐을 특징으로 하는 진공증착방식 적층형 전자부품 제조방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제2 증착막 형성시에 카세트의 공전회전 제어와 공전축선 관점에서의 카세트 상하스윙 및 좌우스윙 반복운동 제어, 카세트 자전에 따른 공전축 방사상 방향으로의 직선 왕복운동 제어가 함께 이루어짐을 특징으로 하는 진공증착방식 적층형 전자부품 제조방법.
  3. 진공증착방식으로 각기 다른 전기적 성질을 갖는 물질의 박막을 각각 서로 다른 패턴으로 다층으로 적층 진공증착하여서 전자부품을 제조하는 방법에 있어서,
    각기 복수개의 슬릿들을 갖는 두개의 섀도우마스크가 대응 장착된 상하부 마스크셋을 공전 및 자전회전 가능한 다수의 카세트들 각각에 기판과 간격을 조정하여 장착 세팅하는 과정과,
    전기적 성질이 서로 다른 제1,제2 증착막을 각기 형성하기 위한 제1증착소스와 제2 증착소스를 진공증착실 바닥상에 위치시키는 과정과,
    진공증착과 두개의 섀도우마스크의 슬릿들에 의한 다양한 슬릿패턴 형성을 위해 상하부 마스크셋을 x,y,z축(x는 폭방향, y는 길이방향, z는 높이방향) 공간 위치제어하고, 상기 제1증착소스의 증발에 의한 제1증착막 형성시와 제2증착소스의 증발에 의한 제2증착막 형성시에 상기 다수 카세트들을 공전회전 제어와 동시에 공전축선 관점에서의 카세트 상하스윙 및 좌우스윙 반복운동 제어, 카세트 자전에 따 른 공전축 방사상 방향으로의 직선 왕복운동 제어를 함께 수행하여 적층형 전자부품을 얻는 과정으로 이루어짐을 특징으로 하는 진공증착방식 적층형 전자부품 제조방법.
  4. 제1항 내지 제3항중 어느 한항에 있어서, 상기 제1증착막은 도전층이며, 제2증착막은 세라믹층임을 특징으로 하는 진공증착방식 적층형 전자부품 제조방법.
  5. 제4항에 있어서, 상기 도전층은 전극단자를 형성하기 위한 단자층, 전자부품 내부에 형성되는 내부 전극층이 포함되며, 상기 세라믹층은 유전층, 저항체층, 보호층, 기판지지층, 반도체 유전층, 산소전이 방지층, 절연층, 페라이트층중 하나 이상이 포함됨을 특징으로 하는 진공증착방식 적층형 전자부품 제조방법.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 장착 셋팅하는 과정의 이전에 기판상에 수화반응 분해 가능한 이형제로 된 이형층을 형성하는 과정을 더 가짐을 특징으로 하는 적층형 전자부품 제조방법.
  7. 제6항에 있어서, 상기 이형층의 이형제는 BaO임을 특징으로 하는 진공증착방식 적층형 전자부품 제조방법.
  8. 제4항에 있어서, 상기 도전층에서의 단자층과 상기 세라믹층에서의 기저층은 도전성 증착물질과 세라믹성 증착물질이 다겹 박막형태로 교호적으로 반복 적층되게 증착하여서 형성됨을 특징으로 하는 진공증착방식 적층형 전자부품 제조방법.
  9. 제8항에 있어서, 상기 단자층을 구성하는 하부박막 및 상부박막에는 납땝용인 은(Ag)이 포함되게 하고 단자층을 구성하는 중간박막들에는 니켈(Ni) 및 구리(Cu)중의 하나를 이용함을 특징으로 하는 진공증착방식 적층형 전자부품 제조방법.
  10. 제1항 내지 제3항 중의 어느 한항에 기재된 제조방법으로 제조된 적층형 전자부품.
  11. 제10항에 있어서, 상기 적층형 전자부품은 다층박막 캐패시터, 칩저항, 바리 스터, 속단퓨즈, 반도체 캐패시터, 페라이트비드, 써미스터, 전자부품중 박막이온 배터리, 유기전계발광소자중의 하나임을 특징으로 하는 진공증착방식 적층형 전자부품.
  12. 고진공하에서 다층 박막 적층형 전자부품을 제조하는 장치에 있어서;
    진공 증착실을 갖는 챔버내 상부에서 공전회전가능케 축설된 공전회전체의 원주에 다수개의 마스크 어셈블리들을 갖는 카세트들이 링크부를 통해 연결되게 구성하되, 상기 링크부의 상하 및 좌우 스윙작동구를 통해 공전축선 관점에서의 카세트의 상하스윙 및 좌우스윙 작동이 가능케 연결하고, 상기 링크부의 자전선택 작동구를 통해서 카세트의 축자전 제어와 자전시 공전축방사상 방향으로의 직선 왕복운동 제어가 선택적으로 가능케 연결하며, 상기 각 마스크어셈블리에는 수평 및 수직이송체에 의해 x,y,z축(x는 폭방향, y는 길이방항, z는 높이방향) 공간위치제어되는 마스크셋을 구비하며 상기 마스크셋의 섀도우마스크 상부에는 복수개의 슬릿들을 갖는 섀도우마스크와 평행하는 기판이 장치되게 구성하고,
    상기 진공증착실의 바닥에는 전기적 성질이 서로 다른 제1 증착소스와 제2 증착소스가 위치되게 구성함을 특징으로 하는 진공증착방식 적층형 전자부품 제조장치.
  13. 제12항에 있어서, 상기 링크부의 상하스윙 작동구는, 공전회전체(64)의 축부(160)에 링크 연결된 회동편(162)을 구비하며, 회동편(162)의 선단에 연결된 와이어(164)가 공전회전체(64)의 천정에 고정된 도르래(166)를 통해 권취 및 권출구동하는 모터(168)에 연결되게 구성함을 특징으로 하는 진공증착방식 적층형 전자부품 제조장치.
  14. 제12항 또는 제13항에 있어서, 상기 링크부의 좌우스윙 작동구는, 좌우회동 가능한 회동케이싱(176)을 갖는 연결구(170)가 공전회전체(64)의 축부(160)에 연결되고, 하부 가이드고정 플레이트(72)에 부착고정된 회동케이싱(176)에는 구동용 모터(172)가 연결된 워엄기어가 내장되게 구성함을 특징으로 하는 진공증착방식 적층형 전자부품 제조장치.
  15. 제12항 또는 제13항에 있어서, 상기 링크부의 자전선택 작동구는, 공전회전체(64)에 링크 연결된 가이드고정 플레이트(72)의 저부와 카세트(70)의 상부를 LM가이드(188)로 연결하되, LM가이드(188)는 가이드고정 플레이트(72)에 저부면에 고정된 직선형 가이드레일(188a)과 카세트(70)의 상부면에 돌출된 원형 가이드레일(188b)을 구비하며, 상부에 직선형 단편가이드홈을 갖고 하부에 원형 단편가이드홈을 갖는 이중구조 슬라이더(189)가 상기 직선형 가이드레일(188a)과 원형 가이드레일(188b) 사이에 슬라이딩가능하게 삽입 구성하며, 가이드고정 플레이트(72)에 형성된 기어변환기(180)를 통해 승강 작동하는 랙기어(182)와 스퍼기어(186)가 카세트(70)의 중심축에 결합된 2단 피니언기어(184)와 선택적 기어물림이 이루어지게 구성함을 특징으로 하는 진공증착방식 적층형 전자부품 제조장치.
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