KR101037606B1 - Partition space pressure controll apparatus of film pretreatment apparatus - Google Patents
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Abstract
본 발명은 필름 전처리장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 필름에 박막을 형성하기 전에 표면을 개질하기 위하여 공급되는 공정가스가 증착챔버로 유입되는 것을 방지할 수 있는 필름 전처리장치에 관한 것이다. The present invention relates to a film pretreatment apparatus, and more particularly, to a film pretreatment apparatus which can prevent the process gas supplied to modify the surface before the thin film is formed into the deposition chamber.
본 발명에 의한 필름에 박막을 형성하기 전에 표면을 개질하는 전처리장치에 있어서, 증착챔버에 이웃하여 설치되는 전처리챔버; 상기 전처리챔버 내부에 설치되는 플라즈마 발생부; 상기 플라즈마 발생부에 공정가스를 공급하는 가스공급부; 상기 전처리챔버 내부에서 상기 플라즈마 발생부가 위치하는 전처리영역을 차폐시키는 차폐막; 및 상기 전처리영역 또는 상기 전처리영역 이외의 비처리영역을 배기하는 펌핑수단;을 포함한다. A pretreatment apparatus for modifying a surface before forming a thin film on a film according to the present invention, comprising: a pretreatment chamber disposed adjacent to a deposition chamber; A plasma generator installed inside the pretreatment chamber; A gas supply unit supplying a process gas to the plasma generation unit; A shielding film for shielding a pretreatment region in which the plasma generation unit is located in the pretreatment chamber; And pumping means for evacuating the non-treatment area other than the pretreatment area or the pretreatment area.
필름. 전처리. 가스. film. Pretreatment. gas.
Description
본 발명은 필름 전처리장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 필름에 박막을 형성하기 전에 표면을 개질하기 위하여 공급되는 공정가스가 증착챔버로 유입되는 것을 방지할 수 있는 필름 전처리장치에 관한 것이다. The present invention relates to a film pretreatment apparatus, and more particularly, to a film pretreatment apparatus which can prevent the process gas supplied to modify the surface before the thin film is formed into the deposition chamber.
일반적으로 필름상에 박막을 형성하기 위하여는 롤투롤(Roll-to-Roll)방식을 이용한다. In general, a roll-to-roll method is used to form a thin film on a film.
도 1을 참조하여 종래 박막형성장치(1)를 설명하면, 언와인딩롤(11)이 장착되는 로딩챔버(10)와, 필름상에 이산화규소(SiO2) 박막을 형성하는 증착수단이 구비되는 제1증착챔버(30)와, ITO박막을 형성하는 증착수단이 구비되는 제2증착챔버(50)와, 상기 이산화규소박막 및 ITO박막이 순차적으로 형성된 필름을 와인딩하는 와인딩롤(71)이 장착되는 언로딩챔버(70)가 구비된다. Referring to FIG. 1, a conventional thin
상기 로딩챔버(10)에는 상기 언와인딩롤(11)을 시계, 반시계 방향으로 회전시키는 제1롤러(11a)가 구비된다. 또한 상기 로딩챔버(10)에는 상기 필름을 아웃가 스하기 위한 히터(13)가 구비된다. The
상기 로딩챔버(10)의 상부 리드에는 필름이 피딩되기 위한 개구부(12)가 형성되며, 상기 개구부(12)를 개폐하기 위한 제1게이트(G)가 구비된다. An
상기 개구부(12)를 통해 피딩되는 필름은 전처리장치(20)를 지나게 되는데, 상기 전처리장치(20)는 후술한다. The film fed through the opening 12 passes through the
또한 상기 전처리장치(20)의 하부에는 필름상에 이산화규소(SiO2)박막을 형성하는 제1증착챔버(30)가 위치하는데, 제1증착챔버(30)의 상부 리드에는 개구부(33,34)가 형성된다. 또한 상기 제1증착챔버(30)에는 필름상에 이산화규소 박막을 형성하기 위한 제1스퍼터(32)와 제1드럼(31)이 구비된다. In addition, a
또한 상기 제1증착챔버(30)의 측면에는 이웃하여 제2증착챔버(50)가 위치하는데, 마찬가지로 제2증착챔버(50)의 상부 리드에는 개구부(53,54)가 형성된다. 또한 상기 제2증착챔버(50)에는 필름상에 ITO박막을 형성하기 위한 제2스퍼터(52)와 제2드럼(51)이 구비된다. In addition, the
특히, 상기 제1증착챔버(30)와 제2증착챔버(50)의 사이 상부에는 투과율측정실(40)이 구비된다. 그 내부에는 투과율측정수단(41)이 구비되어 제1증착챔버(30)에서 이산화규소박막이 형성된 필름의 투과율을 측정한다. In particular, the
또한 제2증착챔버(50)의 상부에는 검사실(60)이 구비되는데, 상기 검사실(60)에는 필름의 저항을 측정하는 저항측정수단(61)과, 필름의 투과율을 측정하는 투과율측정수단(62)이 구비된다. In addition, the upper part of the
또한 상기 언로딩챔버(70)에는 상기 와인딩롤(71)을 시계, 반시계 방향으로 회전시키는 제2롤러(71a)가 구비된다. 또한 상기 언로딩챔버(70)에는 상기 필름을 아웃가스하기 위한 히터(73)가 구비된다. In addition, the
또한 상기 언로딩챔버(70)의 상부 리드에도 역시 개구부(72)가 형성되며, 상기 개구부(72)는 제2게이트밸브(G)에 의해 개폐된다. In addition, an
도 2를 참조하면, 상기 전처리장치(20)는 형성될 박막의 접착력을 향상시키기 위하여 필름(F)의 표면을 개질하는 장치로서, 제1증착챔버(30)에 이웃하여 설치되는 전처리챔버(20)와, 상기 전처리챔버(20) 내부에 설치되는 플라즈마 발생부(21,22)와, 상기 플라즈마 발생부(21,22)에 공정가스를 공급하는 가스공급부(26)를 포함한다. 상기 공정가스는 산소(O2) 또는 아르곤(Ar), 질소(N2) 등을 사용한다. 또한 상기 플라즈마 발생부는 상부(magnet plate, 21)와, 하부(PT gun, 22)로 구성되어, 상기 상부와 하부 사이의 필름 하부 또는 상부에 발생하는데, 상기 상부전극과 하부전극 사이로 필름(F)을 피딩하기 위하여 상기 플라즈마 발생부(21,22)의 좌우에 한 쌍의 지지롤러(23,24)가 각각 설치된다. 또한, 전처리된 필름을 제1증착챔버(300에 피딩하기 위하여 전처리챔버(20)에도 제1증착챔버(30)의 개구부(33)와 연통되는 개구부(25)가 형성된다. Referring to FIG. 2, the
위와 같이 구성된 종래의 필름상 박막형성장치는 전처리챔버(20)에 공급된 공정가스가 개구부(25,33)를 통해 제1증착챔버(30)로 유입되어 박막형성에 공정조건을 정확하게 제어하지 못하게 하는 문제점이 있다. 특히, 제1증착챔버(30)에서 이산화규소 박막을 형성하기 위하여 산소를 공급하는데, 이산화규소 박막의 소정 두께 및 균일도를 유지하기 위하여는 산소의 공급량을 엄격하게 제어해야 한다. 그러나 전처리챔버(20)의 공정가스인 산소가 개구부를 통해 제1증착챔버로 유입되어 산소공급량의 엄격한 제어를 어렵게 한다. In the conventional film-formed thin film forming apparatus configured as described above, the process gas supplied to the
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 필름에 박막을 형성하기 전에 표면을 개질하기 위하여 공급되는 공정가스가 증착챔버로 유입되는 것을 방지할 수 있는 필름 전처리장치을 제공함에 있다. The present invention has been made to solve the above-described problems, an object of the present invention to provide a film pretreatment apparatus that can prevent the process gas supplied to modify the surface before entering a thin film on the film to be introduced into the deposition chamber. Is in.
위와 같은 기술적 과제를 해결하기 위하여 본 발명에 의한 필름에 박막을 형성하기 전에 표면을 개질하는 전처리장치에 있어서, 증착챔버에 이웃하여 설치되는 전처리챔버; 상기 전처리챔버 내부에 설치되는 플라즈마 발생부; 상기 플라즈마 발생부에 공정가스를 공급하는 가스공급부; 상기 전처리챔버 내부에서 상기 플라즈마 발생부가 위치하는 전처리영역을 차폐시키는 차폐막; 및 상기 전처리영역 또는 상기 전처리영역 이외의 비처리영역을 배기하는 펌핑수단;을 포함한다. In order to solve the above technical problem, a pretreatment apparatus for modifying a surface before forming a thin film in the film according to the present invention, the pretreatment chamber is installed adjacent to the deposition chamber; A plasma generator installed inside the pretreatment chamber; A gas supply unit supplying a process gas to the plasma generation unit; A shielding film for shielding a pretreatment region in which the plasma generation unit is located in the pretreatment chamber; And pumping means for evacuating the non-treatment area other than the pretreatment area or the pretreatment area.
또한 상기 공정가스는 산소(O2)를 포함하고, 상기 증착챔버는 상기 필름상에 이산화규소(SiO2) 박막 또는 ITO박막을 형성한다. In addition, the process gas includes oxygen (O 2 ), and the deposition chamber forms a silicon dioxide (SiO 2 ) thin film or an ITO thin film on the film.
또한 상기 차폐막은 상기 플라즈마 발생부의 좌우에 각각 설치되는 것이 바 람직하다. In addition, the shielding film is preferably provided on each of the left and right sides of the plasma generating unit.
또한 피딩되는 상기 필름을 지지하는 지지롤러가 상기 플라즈마 발생부의 좌우에 각각 설치되는 것이 바람직하다. In addition, it is preferable that support rollers for supporting the film to be fed are respectively installed on the left and right sides of the plasma generating unit.
또한 상기 차폐막은 상기 한 쌍의 지지롤러가 구비되는 위치에 각각 수직 또는 수평 또는 경사지게(대각선) 설치되는 것이 바람직하다. In addition, the shielding film is preferably installed vertically, horizontally or inclined (diagonal) at the position where the pair of support rollers are provided.
또한 상기 한 쌍의 차폐막에 의해 형성된 전처리영역과, 한 쌍의 비처리영역에는 배기관이 연결되는 것이 바람직하다. In addition, the exhaust pipe is preferably connected to the pretreatment area formed by the pair of shielding films and the pair of unprocessed areas.
또한 상기 펌핑수단은, 상기 전처리영역을 배기하는 제1펌핑수단과, 상기 비처리영역을 배기하는 제2펌핑수단을 포함하는 것이 바람직하다. The pumping means may preferably include first pumping means for exhausting the pretreatment region and second pumping means for exhausting the non-treatment region.
본 발명에 따르면, 필름에 박막을 형성하기 전에 표면을 개질하기 위하여 공급되는 공정가스가 증착챔버로 유입되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다. According to the present invention, there is an effect that can prevent the process gas supplied to modify the surface before flowing into the deposition chamber to form a thin film on the film.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 의한 필름 전처리장치의 구성 및 작동을 설명한다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described the configuration and operation of the film pretreatment apparatus according to the present invention.
도 3을 참조하면, 본 발명에 의한 일 실시예(100)는 증착챔버(30)에 이웃하여 설치되는 전처리챔버(110)와, 상기 전처리챔버(110) 내부에 설치되는 플라즈마 발생부(111,112)와, 플라즈마 발생부(111,112)에 공정가스를 공급하는 가스공급부(116)가 구비되고, 피딩되는 필름(F)을 지지하는 지지롤러(113,114)가 상기 플라즈마 발생부(111,112) 좌우에 각각 설치된다. Referring to FIG. 3, an
특히, 본 실시예(100)는 전처리챔버(110)는 상기 한 쌍의 지지롤러(113,114)가 구비되는 위치에 각각 수직으로 설치되는 차폐막(S1,S2)을 더 구비한다. 즉, 차폐막(S1,S2)은 플레이트 형상이지만, 지지롤러(113,114)와 필름(F)이 피딩되도록 개구부(미도시)가 형성되는 형태이다. 이러한 한 쌍의 차폐막(S1,S2)의 설치로 인해 전처리챔버(110)는 플라즈마 발생부(111,112)가 위치하는 전처리영역(L1)과, 상기 전처리영역(L1)의 좌우에 위치하는 비처리영역(L2,L3)으로 구획된다. 상기 차폐막은 수직이 아니라 수평방향 또는 대각선 방향 등 경사지게 설치될 수도 있다. In particular, the
이와 같이 차폐막(S1,S2)으로 전처리영역(L1)과 비처리영역(L2,L3)을 구획하는 것은 플라즈마를 발생시키기 위해 공급되는 산소 등의 공정가스가 비처리영역(L2,L3), 특히, 증착챔버(30)와 연통되는 개구부(115)를 포함하는 비처리영역(L3)에 유입되는 것을 최소화하기 위한 것이다. 즉, 증착챔버(30)에 가까운 비처리영역(L3)에 공정가스의 유입을 막는 것이다. 따라서 차폐막(S1,S2)의 개구부는 그 면적이 작으면 작을수록 유리하다. In this way, partitioning of the pretreatment area L1 and the non-treatment areas L2 and L3 into the shielding films S1 and S2 is performed by the process gas such as oxygen supplied to generate the plasma. In order to minimize the inflow into the non-processing region L3 including the opening 115 communicating with the
한편, 차폐막(S1,S2)은 반드시 지지롤러(113,114)가 구비되는 위치에 설치할 필요는 없다. 다만, 지지롤러(113,114)로부터 멀수록 필름(F)이 하방으로 처짐현상이 발생되므로, 처짐량을 감안하여 차폐막(S1,S2)의 개구부를 형성해야 한다. 다시 말하면, 지지롤러(113,114)가 구비되는 위치에 설치되는 경우보다 개구부의 면적을 더 크게 형성해야 한다. 결론적으로 차폐막(S1,S2)을 지지롤러(113,114)가 구비되는 위치에 설치하는 것이 유리하다. On the other hand, the shielding film (S1, S2) does not necessarily need to be installed at the position where the support rollers (113, 114) are provided. However, since the film F is deflected downward from the
또한, 본 실시예(100)는 상기 전처리영역(L1) 및 비처리영역(L2,L3)에 각각 연결되는 배기관(117a,117b,117c)과, 상기 배기관(117a,117b,117c)을 통해 전처리영역(L1) 및 비처리영역(L2,L3)을 배기하는 펌핑수단(119)이 구비된다. 또한 각 영역의 배기를 제어하기 위한 스로틀밸브(118a)와 메인벨브(118b)가 구비된다. In addition, the
이하, 이와 같이 구성된 본 실시예(100)의 작동상태를 설명한다. Hereinafter, the operating state of the
언와인딩롤로부터 전처리챔버(110)로 피딩되는 필름(F)은 한 쌍의 지지롤러(113,114)를 따라 지지되면서 플라즈마 발생부(111,112)에서 발생된 플라즈마로 표면이 전처리되어 증착챔버(30)로 공급된다. The film F, which is fed from the unwinding roll to the
이 때, 플라즈마 발생부(111,112)에서 플라즈마를 생성하기 위하여는 산소나 아르곤 등의 공정가스를 공급해야 하는데, 가스공급부(116)로부터 공급된 공정가스는 차폐막(S1,S2)이 형성되어 비처리영역(L3)으로 유입되는 것이 방해된다. 따라서 공정가스의 농도는 전처리영역(L1)보다 비처리영역(L2,L3)에서 더 낮다. In this case, in order to generate plasma in the
또한, 필름(F)을 전처리하면서 이와 동시에 배기관(117a,117b,117c)과 펌핑수단(119)을 통해 각 영역(L1,L2,L3)을 배기한다. 특히, 증착챔버(30)에 근접한 비처리영역(L3)에 유입된 산소 등의 공정가스는 배기관(117c)을 통해 배기되기 때문에 증착챔버(30)로 유입되지 않는다. In addition, while pre-processing the film F, the respective areas L1, L2, L3 are exhausted through the
도 4를 참조하여 본 발명에 의한 다른 실시예(200)를 설명한다. 본 실시예는 증착챔버(30)에 이웃하여 설치되는 전처리챔버(210)와, 상기 전처리챔버(210) 내부에 설치되는 플라즈마 발생부(211,212)와, 플라즈마 발생부(211,212)에 공정가스를 공급하는 가스공급부(216)가 구비되고, 피딩되는 필름(F)을 지지하는 지지롤러(213,214)가 상기 플라즈마 발생부(211,212) 좌우에 각각 설치되며, 한 쌍의 지 지롤러(213,214)가 구비되는 위치에 각각 수직으로 설치되는 차폐막(S1,S2)을 더 구비한다. 또한 상기 차폐막(S1,S2)에 의해 형성된 전처리영역(L1)과 비처리영역(L2,L3)에 연결되는 배기관(217a,217b,217c)이 각각 형성된다. 이와 같은 구성은 도 3에 도시된 실시예와 동일하다. Another
다만, 본 실시예(200)는 전처리영역(L1)을 배기하는 제1펌핑수단(219a)과, 비처리영역(L2,L3)을 배기하는 제2펌핑수단(219b)이 구비된다는 차이점이 있다. However, the
도 1은 종래 필름상 박막형성장치를 나타내는 개략도이다. 1 is a schematic view showing a conventional film-form thin film forming apparatus.
도 2는 박막 형성 전 필름을 표면개질하는 종래의 전처리장치를 나타낸 것이다. Figure 2 shows a conventional pretreatment apparatus for surface modification of the film before forming a thin film.
도 3 및 도 4는 본 발명에 의한 전처리장치의 각 실시예를 나타내는 개략도이다. 3 and 4 are schematic views showing each embodiment of the pretreatment apparatus according to the present invention.
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