KR101164641B1 - Deposition device using an electron beam and the secondary ion beam - Google Patents

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Abstract

본 발명은 적외선 차단필터를 비롯한 정밀광학제품에 대한 생산성 향상과 증착제품의 균일도의 정확성 및 공정의 안정화를 실현하기 위한 이온빔 보조 전자빔을 이용한 정밀광학제품 증착장치에 관한 것이다.The present invention relates to a precision optical product deposition apparatus using an ion beam assisted electron beam for realizing improved productivity for precision optical products including infrared cut filter, accuracy of uniformity of deposited products, and stabilization of processes.

이를 위해, 본 발명은 챔버의 내경 크기를 1600~1700φ로 확장 형성함과 함께 상기 챔버의 내경 확장에 따른 챔버의 내부 부피증가를 최소화하기 위해 챔버의 내경과 높이 비율을 1:0.85로 한정하여 증착될 제품 크기가 100mm×100mm의 경우에는 돔 구조물의 회전축을 중심으로 방사상 배열을 갖는 지그를 총 9축으로 배열하여 1축당 100mm×100mm의 증착될 제품이 4장 탑재되도록 하고, 증착될 제품 크기가 127mm×127mm의 경우에는 돔 구조물의 회전축을 중심으로 방사상 배열을 갖는 지그를 총 7축으로 배열하여 1축당 127mm×127mm의 증착될 제품이 4장 탑재될 수 있도록 함으로써, 증착제품의 생산성을 향상시킴과 함께 증착제품의 균일도의 정확성 및 공정의 안정화를 실현시킨 것을 특징으로 하는 이온빔 보조 전자빔을 이용한 정밀광학제품 증착장치를 제공한다.To this end, the present invention is formed by expanding the inner diameter of the chamber to 1600 ~ 1700φ and depositing the inner diameter and height ratio of the chamber to 1: 0.85 in order to minimize the increase in the internal volume of the chamber according to the expansion of the inner diameter of the chamber If the product size is 100mm × 100mm, the jig with the radial arrangement around the axis of rotation of the dome structure is arranged in a total of 9 axes so that 4 products to be deposited of 100mm × 100mm per axis can be loaded. In the case of 127mm x 127mm, the jig having a radial arrangement around the rotation axis of the dome structure is arranged in a total of 7 axes so that 4 products to be deposited of 127mm x 127mm per axis can be mounted, thereby improving the productivity of the deposited product. In addition, the present invention provides a precision optical product deposition apparatus using an ion beam assisted electron beam, characterized in that the uniformity of the deposited product and the stabilization of the process are realized.

이온빔, 전자빔, 정밀광학제품, 증착장치, 챔버, 지그 Ion Beam, Electron Beam, Precision Optical Products, Evaporator, Chamber, Jig

Description

이온빔 보조 전자빔을 이용한 정밀광학제품 증착장치{Deposition device using an electron beam and the secondary ion beam}Deposition device using an electron beam and the secondary ion beam

본 발명은 이온빔 보조 전자빔을 이용한 정밀광학제품 증착장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 적외선 차단필터를 비롯한 정밀광학제품에 대한 생산성 향상과 증착제품의 균일도의 정확성 및 공정의 안정화를 실현할 수 있는 구조로 개선된 이온빔 보조 전자빔을 이용한 정밀광학제품 증착장치에 관한 것이다.The present invention relates to a precision optical product deposition apparatus using an ion beam assisted electron beam, and more particularly, to a structure capable of improving productivity for precision optical products, including infrared cut filter, accuracy of deposition products, and stabilization of process. A precision optical product deposition apparatus using an improved ion beam assisted electron beam.

일반적으로 카메라, 디지탈 카메라, 카메라 폰, PDA, 스마트폰을 비롯한 휴대용 이동통신기기에 사용되고 있는 카메라 모듈은 CCD나 CMOS 등의 이미지센서를 주요부품으로 하여 제작되고 있으며, 상기 이미지센서를 통하여 사물의 이미지를 집광시켜 기기내의 메모리상에 데이터로 저장되고, 저장된 데이터는 기기내의 LCD 또는 PC 모니터 등의 디스플레이 매체를 통해 영상으로 디스플레이 되게 된다.In general, camera modules used in portable mobile communication devices such as cameras, digital cameras, camera phones, PDAs, and smartphones are manufactured using image sensors such as CCD and CMOS as main components, and images of objects through the image sensors. Is stored as data on a memory in the device, and the stored data is displayed as an image through a display medium such as an LCD or a PC monitor in the device.

통상의 카메라 모듈은 대표적으로 COB(Chip On Board), COF(Chip On Flexible) 등의 방식으로 제작되는 바, CCD나 CMOS 등의 이미지센서, 하우징, 렌즈 배열체를 포함하며, 특히 렌즈배열체와 이미지센서 사이에는 적외선 차단필터(IR cut-off filter)가 결합되어 있고, 이 적외선 차단필터는 이미지센서로 유입되는 과도한 장파장의 적외선을 차단시키는 역할을 하게 된다.A typical camera module is typically produced by a chip on board (COB) or a chip on flexible (COF) method, and includes an image sensor, a housing, and a lens array such as a CCD or a CMOS. An infrared cut filter (IR cut-off filter) is coupled between the image sensors, and the infrared cut filter serves to block excessive long wavelength infrared rays entering the image sensor.

이러한 역할을 하는 적외선 차단필터 등에 대한 종래의 광학제품 증착장치를 간략히 살펴보면 다음과 같다.Looking briefly at the conventional optical product deposition apparatus for the infrared cut filter that plays such a role as follows.

이온빔 보조 전자빔을 이용한 광학제품 증착장치의 일 실시예가 일본공개특허공보 특개평 8-11962호에 개시되어 있는 바, 첨부한 도 1을 참조하여 그 구성을 살펴보면, 종래의 이온빔 보조 전자빔을 이용한 광학제품 증착장치(100)는 진공챔버(110)와, 피증착물(105)을 지지하는 피증착물지지대(111)와, 피증착물(105)의 하측에 마련되어 전자빔장치(117)에서 발생된 전자빔에 의해 증착입자를 방출하는 증착물질(115)과, 증착물질(115)로부터 방출된 증착입자에 에너지를 전달하도록 이온빔을 방출하는 이온빔장치(127)를 포함하며, 진공챔버(110)는 진공펌프(113)에 의해 4×10-³㎩ 까지 감압되고, 이온빔장치(127)는 아르곤(Ar)가스를 공급받아 고에너지를 갖는 이온빔을 발생하게 되며, 전자빔장치(117)의 전자빔에 의해 증착물질(115)로부터 방출된 증착입자를 피증착물(105)에 증착시키게 된다.An embodiment of an optical product deposition apparatus using an ion beam assisted electron beam is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-11962. Looking at the configuration with reference to the accompanying FIG. 1, an optical product using a conventional ion beam assisted electron beam The vapor deposition apparatus 100 is provided under the vacuum chamber 110, the deposit support 111 supporting the deposit 105, and the electron beam generated by the electron beam apparatus 117 under the deposit 105. A deposition material 115 that emits particles and an ion beam device 127 that emits an ion beam to transfer energy to the deposition particles emitted from the deposition material 115, and the vacuum chamber 110 includes a vacuum pump 113. Is reduced to 4 × 10 −³ ㎩, and the ion beam apparatus 127 receives an argon (Ar) gas to generate an ion beam having a high energy, and the deposition material 115 is formed by the electron beam of the electron beam apparatus 117. The deposited particles released from the deposited material (10 5).

그런데 이러한 이온빔 보조 전자빔을 이용한 광학제품 증착장치는 진공챔버가 소형으로 제작되므로 그 증착제품의 생산성이 향상되지 못하고 있으며, 최근에는 적외선 차단필터의 증착 및 이 적외선 차단필터가 내설되는 광학제품(휴대폰 카메라, 디지털 카메라, 적외선 망원경 등)의 제조원가에 대한 가격경쟁력이 요구되고 있으나, 현재의 실정은 인건비 상승과 정밀광학기술의 유출 및 생산기반시설의 위축 등으로 인하여 이에 적극적으로 대처하지 못하고 있다.However, the optical product deposition apparatus using the ion beam assisted electron beam does not improve the productivity of the deposition product because the vacuum chamber is made small, and recently, the deposition of the infrared cut filter and the optical product (the mobile phone camera) embedded with the infrared cut filter Cost competitiveness for manufacturing cost of digital cameras, infrared telescopes, etc. is required, but the current situation is not actively coped with due to rising labor costs, leakage of precision optical technology, and shrinking production infrastructure.

한편, 종래의 이온빔 보조 전자빔을 이용한 정밀광학제품 증착장치에 적용되고 있는 진공챔버는 일반적으로 그 내경 크기를 1200φ로 적용하고, 그 진공챔버의 상단부에는 돔 구조물이 회전가능하게 장착되어 있는 바, 증착될 제품의 크기가 100mm×100mm의 경우에는 상기 돔 구조물의 회전축을 중심으로 방사상 배열된 6~7축의 지그에 각각 적외선 차단필터가 4개 탑재되어 총 24~28개의 증착제품이 생산되고 있으나, 이러한 종래의 이온빔 보조 전자빔을 이용한 정밀광학제품 증착장치에 적용되고 있는 진공챔버는 그 내경 크기가 1200φ로 한정되어 있기 때문에 여기에서도 증착제품의 생산성 향상에 한계가 있다.Meanwhile, a vacuum chamber applied to a conventional precision optical product deposition apparatus using an ion beam assisted electron beam generally applies an inner diameter of 1200 φ, and a dome structure is rotatably mounted on an upper end of the vacuum chamber. If the size of the product to be 100mm × 100mm, four infrared blocking filters are mounted on the jig of 6 to 7 axes arranged radially around the rotation axis of the dome structure, and a total of 24 to 28 deposition products are produced. Since the vacuum chamber applied to the conventional precision optical product deposition apparatus using the ion beam assisted electron beam is limited to an inner diameter of 1200 phi, there is a limit in improving the productivity of the deposited product.

또한, 종래의 진공챔버 내경을 확장시키는 경우에는 진공챔버의 부피 확대 및 증착 조건 온도(280℃)를 유지하기 위해 보다 많은 가스 방출(Out Gassing)이 이루어지게 되어 가스 배출을 위한 진공 배기속도가 느려지는 문제점이 있으므로 정밀광학제품의 증착의 재현성과 증착제품의 상하 균일도 및 증착공정의 안정화에 어려움이 있다.In addition, when the inner diameter of the conventional vacuum chamber is expanded, more outgassing is made to increase the volume of the vacuum chamber and maintain the deposition condition temperature (280 ° C.), so that the vacuum evacuation speed for gas discharge is slowed. Because of this problem, there is a difficulty in reproducing deposition of precision optical products, uniformity of deposition products, and stabilization of the deposition process.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출한 것으로서, 이온빔 보조 전자빔을 이용한 정밀광학제품 증착장치에 적용되는 챔버의 내경 크기를 확장함과 함께 챔버의 내경 크기의 확장에 따른 부피를 최소화시키기 위해 챔버의 내경 대 높 이의 비율을 소정 수치로 한정하여 정밀광학 증착제품의 생산성을 향상시킴과 함께 증착제품의 상하 균일도의 정확성 및 증착공정의 안정화를 실현할 수 있도록 한 이온빔 보조 전자빔을 이용한 정밀광학제품 증착장치를 제공하는데 목적이 있다.The present invention has been made in view of the above problems, and in order to minimize the volume due to the expansion of the inner diameter of the chamber and to expand the inner diameter of the chamber applied to the precision optical product deposition apparatus using the ion beam auxiliary electron beam Precision optical product deposition apparatus using ion beam assisted electron beam to improve the productivity of precision optical deposition products by limiting the ratio of inner diameter to height to a predetermined value, and to realize the accuracy of top and bottom uniformity of deposition products and stabilization of deposition process. The purpose is to provide.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 일 실시예로서, 챔버와, 이 챔버의 내부에서 그 상단부에 회전가능하게 설치되는 돔 구조물을 포함하는 이온빔 보조 전자빔을 이용한 정밀광학제품 증착장치에 있어서, 상기 챔버의 내경 크기를 1600~1700φ로 확장함과 함께 챔버의 내경 확장에 따른 챔버의 내부 부피 증가를 최소화하기 위해 챔버의 내경과 높이 비율을 1:0.85로 한정하고, 상기 돔 구조물에 회전축을 중심으로 방사상 배열을 이루며 장착되는 지그를 총 9축으로 배열되게 장착하여 지그 1축당 100mm×100mm의 크기를 갖는 증착제품 4장이 탑재되도록 함으로써, 총 36장의 증착제품이 생산될 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 이온빔 보조 전자빔을 이용한 정밀광학제품 증착장치를 제공한다.In one embodiment, the present invention for achieving the above object, in the precision optical product deposition apparatus using an ion beam auxiliary electron beam comprising a chamber and a dome structure rotatably installed at its upper end in the chamber, The inner diameter and height ratio of the chamber is limited to 1: 0.85 to expand the inner diameter of the chamber to 1600-1700φ and minimize the increase in the volume of the chamber caused by the expansion of the inner diameter of the chamber. By mounting the jig that is mounted in a radial arrangement in a total of 9 axes, 4 deposition products having a size of 100mm × 100mm per jig are mounted so that a total of 36 deposition products can be produced. Provided is a precision optical product deposition apparatus using an auxiliary electron beam.

본 발명은 다른 실시예로서, 챔버와, 이 챔버의 내부에서 그 상단부에 회전가능하게 설치되는 돔 구조물을 포함하는 이온빔 보조 전자빔을 이용한 정밀광학제품 증착장치에 있어서, 상기 챔버의 내경 크기를 1600~1700φ로 확장 형성함과 함께 챔버의 내경 확장에 따른 챔버의 내부 부피 증가를 최소화하기 위해 챔버의 내경과 높이 비율을 1:0.85로 제작하고, 상기 돔 구조물에 회전축을 중심으로 방사상 배열을 이루며 장착되는 지그를 총 7축으로 배열되게 장착하여 지그 1축당 127mm× 127mm의 크기를 갖는 증착제품 4장이 탑재되도록 함으로써, 총 28장의 증착제품이 생산될 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 이온빔 보조 전자빔을 이용한 정밀광학제품 증착장치를 제공한다.In another embodiment, a precision optical product deposition apparatus using an ion beam assisted electron beam comprising a chamber and a dome structure rotatably installed at an upper end of the chamber, the inner diameter of the chamber is 1600 ~ In order to minimize the increase in the internal volume of the chamber according to the expansion of the inner diameter of the chamber and to form an expansion of 1700φ, the ratio of the inner diameter and the height of the chamber is 1: 0.85, and the dome structure is mounted in a radial arrangement around the rotation axis. Precision jig using ion beam auxiliary electron beam, characterized in that the jig is mounted in a total of 7 axes so that 4 evaporation products having a size of 127 mm x 127 mm can be mounted per jig axis so that a total of 28 evaporation products can be produced. Provided is a product deposition apparatus.

본 발명에서, 상기 챔버의 하단부에는 전자빔 소스 및 이온빔 소스를 설치하되, 상기 챔버의 내경 크기가 1600~1700φ로 확장 형성됨에 따라 상기 전자빔 소스 및 이온빔 소스를 상기 지그의 길이방향에서의 중앙부위와 상하방향으로 일치되는 일직선 상에 놓이도록 설치한 것을 특징으로 한다.In the present invention, an electron beam source and an ion beam source are installed at the lower end of the chamber, and as the inner diameter of the chamber is extended to 1600-1700 φ, the electron beam source and the ion beam source are vertically up and down in the longitudinal direction of the jig. Characterized in that installed so as to lie in a straight line matching in the direction.

또한, 본 발명에서 상기 챔버의 내경 크기가 1600~1700φ로 확장 형성됨에 따라 챔버내의 증착 조건 온도가 상승하여 진공 배기속도가 저하되는 것을 방지하기 위하여 배기펌프는 디퓨저 펌프로 하며 그 내경 사이즈를 24인치(610㎜)로 확장된 것을 채택하여 챔버 내부와 연결시킨 것을 특징으로 한다.In addition, in the present invention, as the inner diameter of the chamber is expanded to 1600-1700 φ, the exhaust pump is a diffuser pump to prevent the vacuum exhaust rate from decreasing by increasing the deposition condition temperature in the chamber. The inner diameter of the chamber is 24 inches. It is characterized in that it is connected to the inside of the chamber by adopting an extension to (610 mm).

본 발명은 상기한 과제 해결 수단을 통하여 다음과 같은 효과를 제공한다.The present invention provides the following effects through the problem solving means described above.

첫째, 이온빔 보조 전자빔 정밀광학 증착장치의 챔버 내경 크기를 1600~1700φ, 바람직하게는 1650φ로 확장시키고, 챔버의 내경 크기 증가에 따른 부피를 최소화시키기 위해 챔버의 내경 대 높이 비율을 1:0.85로 한정함으로써, 증착될 제품이 탑재되는 지그의 갯수를 늘릴 수 있으므로 증착제품의 수가 늘어나게 되어 생산성을 향상시킬 수 있다.First, the inner diameter of the chamber of the ion beam assisted electron beam precision optical vapor deposition apparatus is expanded to 1600-1700φ, preferably 1650φ, and the inner diameter-to-height ratio of the chamber is limited to 1: 0.85 in order to minimize the volume due to the increase in the inner diameter of the chamber. As a result, the number of jigs on which the product to be deposited is mounted may be increased, thereby increasing the number of deposition products, thereby improving productivity.

둘째, 전자빔과 이온빔 소스를 지그의 길이방향에서의 중앙부위와 상하방향으로 일치되게 일직선상에 놓이게 함으로써, 증착제품의 균일도와 재현성 및 증착공정의 안정화를 실현할 수 있다.Second, by placing the electron beam and the ion beam source in a straight line to match the center portion in the longitudinal direction of the jig in the vertical direction, it is possible to realize the uniformity and reproducibility of the deposited product and the stabilization of the deposition process.

셋째, 배기펌프의 내경 사이즈를 증대시킴으로써, 챔버 크기의 확장에 따른 증착 조건 온도가 상승하여 진공 배기속도가 저하되는 것을 방지할 수 있다.Third, by increasing the inner diameter size of the exhaust pump, it is possible to prevent the vacuum exhaust rate from decreasing by increasing the deposition condition temperature according to the expansion of the chamber size.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

첨부한 도 2는 본 발명에 따른 이온빔 보조 전자빔을 이용한 정밀광학제품 증착장치를 나타내는 정단면도이고, 도 3은 그 요부를 나타내는 정단면도이며, 도 4는 그 평면도이다.FIG. 2 is a front sectional view showing a precision optical product deposition apparatus using an ion beam assisted electron beam according to the present invention, FIG. 3 is a front sectional view showing the main part thereof, and FIG. 4 is a plan view thereof.

본 발명의 이온빔 보조 전자빔을 이용한 정밀광학제품 증착장치는 실질적인 증착공정이 이루어지는 소정의 내체적을 갖는 챔버(10)와, 이 챔버(10)의 상단부에 회전축(14)을 매개로 회전가능하게 장착되는 돔 구조물(12)과, 이 돔 구조물(12)의 회전축(14)을 중심으로 방사상 배열되는 복수개의 지그(16; 캐리어)를 포함한다.The precision optical product deposition apparatus using the ion beam assisted electron beam of the present invention is a chamber 10 having a predetermined internal volume in which a substantial deposition process is performed, and rotatably mounted on the upper end of the chamber 10 via a rotating shaft 14. And a plurality of jigs 16 (carriers) arranged radially about a rotation axis 14 of the dome structure 12.

이때, 상기 지그(16)는 증착될 제품이 탑재되는 판 구조물로서, 돔 구조물(12)에 회전 가능하게 링기어(17) 및 베어링(18)으로 결합되고, 증착될 제품이 거치 고정되는 총 4개의 탑재공간(20)이 관통하여 형성되어 있다.In this case, the jig 16 is a plate structure on which the product to be deposited is mounted, and is rotatably coupled to the dome structure 12 by the ring gear 17 and the bearing 18, and the product to be deposited is mounted and fixed in total. Two mounting spaces 20 are formed therethrough.

보다 상세하게는, 상기 회전축(14)에는 회전 구동수단으로서, 챔버(10)의 상면에 구비되는 모터(40)와, 회전축(14)의 상단부에 형성되는 종동기어(42)와, 이 종동기어(42)와 맞물리도록 보조회전축(44)의 하단에 일체로 형성되는 구동기어(46)와, 상기 보조회전축(44)의 상단과 모터(40)간에 연결되는 베벨기어(48)를 포함하여 구성된다.More specifically, the rotary shaft 14, as a rotation drive means, a motor 40 provided on the upper surface of the chamber 10, a driven gear 42 formed on the upper end of the rotary shaft 14, and this driven gear Comprising a drive gear 46 formed integrally with the lower end of the auxiliary rotary shaft 44 to engage with the 42, and a bevel gear 48 connected between the upper end of the auxiliary rotary shaft 44 and the motor 40. do.

또한, 상기 돔 구조물(12)의 테두리 단부에 다수개의 지그(16)가 회전 가능하게 지지되고, 챔버(10)의 내부에서 상단부에는 링기어(17)가 고정 장착되는 바, 상기 링기어(17)는 지그(16)의 상단에 결합되는 평기어(19)에 맞물리는 상태가 된다.In addition, a plurality of jigs 16 are rotatably supported at the edge end of the dome structure 12, and a ring gear 17 is fixedly mounted at an upper end of the chamber 10, and the ring gear 17 is fixed. ) Is engaged with the spur gear 19 coupled to the upper end of the jig 16.

따라서, 상기 모터(40)가 구동하면, 그 회전력이 베벨기어(48)를 통해 보조회전축(44)으로 전달되고, 동시에 보조회전축(44)의 하단에 형성된 구동기어(46)에 의하여 회전축(14)이 회전을 하게 되며, 회전축(14)과 일체로 연결된 돔 구조물(12)의 공전 회전이 이루어지게 된다.Therefore, when the motor 40 is driven, the rotational force is transmitted to the auxiliary rotation shaft 44 through the bevel gear 48, and at the same time the rotation shaft 14 by the drive gear 46 formed on the lower end of the auxiliary rotation shaft 44 ) Is rotated, the orbital rotation of the dome structure 12 is integrally connected with the rotating shaft 14 is made.

연이어, 상기 돔 구조물(12)의 공전 회전시, 지그(16)는 베어링(18)의 회전지지를 받는 동시에 그 상단의 평기어(19)가 링기어(17)를 따라 회전하게 되는 바, 지그(16)는 돔 구조물(12)의 테두리 위치에서 자전하는 회전을 하게 된다.Subsequently, during idle rotation of the dome structure 12, the jig 16 receives rotational support of the bearing 18 and at the same time the spur gear 19 of the upper end rotates along the ring gear 17. 16 is rotated to rotate at the rim position of the dome structure (12).

본 발명은 상기와 같은 구성을 갖는 정밀광학제품 증착장치를 이용하는 증착 장치에 있어서, 한 번의 증착공정을 실시할 때 그 증착되는 제품의 갯수를 증대시켜 생산성 향상을 도모하고자 한 점에 주안점이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is directed to a deposition apparatus using a precision optical product deposition apparatus having the above-described configuration, in order to increase productivity by increasing the number of products to be deposited in one deposition process.

첨부한 도 5는 본 발명에 따른 이온빔 보조 전자빔을 이용한 정밀광학제품 증착장치에 대한 일 실시예를 나타내는 개략도이다.5 is a schematic view showing an embodiment of a precision optical product deposition apparatus using an ion beam auxiliary electron beam according to the present invention.

도 5에 도시된 바와 같이, 상기 챔버(10)의 내경 크기는 증착제품의 생산성 향상을 위하여 1600~1700φ로 확장 형성되고, 바람직하게는 1650φ로 확장 형성된다.As shown in Figure 5, the inner diameter of the chamber 10 is expanded to 1600 ~ 1700φ, preferably expanded to 1650φ to improve the productivity of the deposited product.

이때, 상기 챔버(10)의 내경 크기가 확장됨에 따라 챔버의 내부 부피가 증대될 수 있으므로, 이에 본 발명에서는 챔버(10)의 내부 부피를 최소화시키기 위하여 상기 챔버(10)의 내경과 높이의 비율을 1:0.85로 한정시켜 제작하도록 한다.At this time, the inner volume of the chamber can be increased as the inner diameter of the chamber 10 is expanded, so in the present invention, the ratio of the inner diameter and the height of the chamber 10 to minimize the inner volume of the chamber 10. It should be limited to 1: 0.85.

이렇게 상기 챔버(10)의 내경과 높이의 비율을 1:0.85로 한정시켜 제작함으로써, 상기 지그(16)와 전자빔 소스(22; 전자빔에 의하여 물질이 기상화되는 도가니) 및 이온빔 소스(24)간의 거리(높이)차이가 커지는 것을 방지할 수 있고, 상기 챔버(10)의 부피 증가를 최소화시킬 수 있다.The ratio between the inner diameter and the height of the chamber 10 is limited to 1: 0.85. Thus, the jig 16 and the electron beam source 22 (a crucible in which the material vaporizes by the electron beam) and the ion beam source 24 are formed. The distance (height) difference can be prevented from increasing and the volume increase of the chamber 10 can be minimized.

상기와 같이, 챔버(10)의 상단에 설치된 회전축(14)에는 돔 구조물(12)이 회전가능하게 장착되며, 이 돔 구조물(12)에는 증착될 제품이 탑재되는 지그(16)가 방사상 배열을 이루며 장착된다.As described above, the dome structure 12 is rotatably mounted to the rotating shaft 14 installed at the upper end of the chamber 10, and the dome structure 12 includes a jig 16 on which the product to be deposited is mounted. It is equipped with.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 첨부한 도 5에 도시된 바와 같이 증착될 제품 크기가 100mm×100mm의 경우에는 상기 돔 구조물(12)의 회전축(14)을 중심으로 방사상 배열을 갖는 지그(16)를 총 9축(개)으로 방사상 배열하고, 각 지그(16)당 100mm×100mm의 증착될 제품이 4장(개) 탑재되도록 한다.According to an embodiment of the present invention, when the size of the product to be deposited as shown in FIG. 5 is 100 mm × 100 mm, the jig 16 having a radial arrangement around the rotation axis 14 of the dome structure 12 is formed. ) Are arranged in a total of 9 axes (radiation) in total, and 4 pieces (100 pieces) to be deposited are mounted on each jig 16 of 100 mm x 100 mm.

즉, 총 9축(개)의 각 지그(16)의 중앙부에 관통 형성된 탑재공간(20)에 4장(개)의 증착 대상 제품(적외선 차단필터; IR cut-off filter)이 거치 고정되는 바, 증착 대상 제품이 거치되는 각 지그(16)는 그 전후단부에 형성된 링기어(17) 및 베어링(18)에 의하여 돔 구조물(12)에 회전가능하게 결합되어, 결국 각각 4장의 증착제품이 탑재공간(20)에 고정된 총 9개의 지그(16)가 상기 돔 구조물(12)의 회전축(14)을 중심으로 방사상으로 배열되는 상태가 된다.That is, four pieces of deposition target products (infrared cut-off filter; IR cut-off filter) are fixed to the mounting space 20 formed through the center of each jig 16 in total of nine axes. Each jig 16 on which the product to be deposited is mounted is rotatably coupled to the dome structure 12 by ring gears 17 and bearings 18 formed at front and rear ends thereof, and thus, four deposition products are mounted. A total of nine jigs 16 fixed to the space 20 are in a state arranged radially about the rotation axis 14 of the dome structure 12.

이러한 상태에서 증착공정을 진행하게 되면, 총 9개의 지그(16)에서 4장씩 총 36장의 증착제품이 생산될 수 있으며, 이는 기존 증착 제품 생산 갯수(28장)에 비하여 생산성이 크게 향상될 수 있다.When the deposition process is performed in this state, a total of 36 deposition products can be produced by 4 sheets in total of 9 jigs 16, which can greatly improve productivity compared to the existing production number of deposition products (28 sheets). .

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 첨부한 도 6에 도시된 바와 같이 증착될 제품 크기가 127mm×127mm의 경우에는 상기 돔구조물(12)의 회전축(14)을 중심으로 방사상 배열을 갖는 지그(16)를 총 7축(개)으로 방사상 배열하고, 각 지그(16)당 127mm×127mm의 증착될 제품이 4장(개) 탑재되도록 한다.According to another embodiment of the present invention, the jig 16 having a radial arrangement around the rotation axis 14 of the dome structure 12 when the size of the product to be deposited is 127 mm x 127 mm, as shown in FIG. ) Are arranged radially in a total of 7 axes, and 4 pieces of products to be deposited of 127 mm x 127 mm are mounted for each jig 16.

즉, 총 7축(개)의 각 지그(16) 중앙부에 관통 형성된 탑재공간(20)에 4장(개)의 증착 대상 제품(적외선 차단필터; IR cut-off filter)이 거치 고정되는 바, 증착 대상 제품이 거치되는 각 지그(16)는 상기와 같이 링기어(17) 및 베어링(18)에 의히여 돔 구조물(12)에 회전가능하게 결합되어, 각각 4장(개)의 증착제품이 탑재공간(20)에 고정된 총 7축(개)의 지그(16)가 상기 돔 구조물(12)의 회전축(14)을 중심으로 방사상 배열되는 상태가 된다.That is, four pieces of deposition target products (infrared cut off filters; IR cut-off filters) are fixed to the mounting space 20 formed through the center of each jig 16 in total of seven axes. Each jig 16 on which the product to be deposited is mounted is rotatably coupled to the dome structure 12 by the ring gear 17 and the bearing 18 as described above. A total of seven axes (16) of jigs 16 fixed to the mounting space 20 are in a state of being arranged radially about the rotation axis 14 of the dome structure 12.

이러한 상태에서 증착공정을 진행하게 되면, 총 7축(개)의 지그(16)에서 4장(개)씩 총 28장(개)의 증착제품이 생산될 수 있으며, 이는 기존 증착 제품 생산 갯수(20장)에 비하여 생산성이 크게 향상될 수 있다.If the deposition process is carried out in this state, a total of 28 deposition products can be produced for each of 4 (pieces) from a total of 7 axes (16 pieces) of jigs 16, which is the number of existing deposition product production numbers ( Compared with Chapter 20), productivity can be greatly improved.

한편, 상기 챔버(10)의 내경 크기가 1600~1700φ로 확장 형성됨에 따라 상기 챔버(10)의 하단부에 설치되는 전자빔 소스(22)와 이온빔 소스(24)의 위치가 본래 의 위치를 유지하게 되면, 증착제품의 상하 균일도 및 재현성이 떨어지므로 불안정하게 된다.On the other hand, as the inner diameter of the chamber 10 is extended to 1600-1700φ, the positions of the electron beam source 22 and the ion beam source 24 installed at the lower end of the chamber 10 maintain their original positions. Because of the inferior uniformity and reproducibility of the deposited product, it becomes unstable.

이에, 본 발명에서는 상기 챔버(10)의 하단부에 설치되는 전자빔 소스(22)와 이온빔 소스(24)의 위치를 상기 지그(16)의 길이방향에서 그 중앙부위와 일직선 상에 놓이도록 변경하여 설정시킨다.Accordingly, in the present invention, the positions of the electron beam source 22 and the ion beam source 24 provided at the lower end of the chamber 10 are changed so as to be in line with the central portion thereof in the longitudinal direction of the jig 16. Let's do it.

이를 다시 설명하면, 상기 챔버(10)의 하단부에 전자빔 소스(22) 및 이온빔 소스(24)를 설치하되, 전자빔 소스(22) 및 이온빔 소스(24)를 상기 지그(16)의 길이방향에서의 중앙부위와 상하방향으로 일치시키며 일직선 상에 놓이도록 설치한다.In other words, the electron beam source 22 and the ion beam source 24 are installed at the lower end of the chamber 10, and the electron beam source 22 and the ion beam source 24 are disposed in the longitudinal direction of the jig 16. It is installed so that it is in line with the center and placed in a straight line.

따라서, 이온빔 소스 및 전자빔 소스의 위치가 보정되어 설정됨에 따라 정밀광학제품에 대한 증착의 균일도 및 재현성을 도모할 수 있으며, 증착공정의 안정화를 통해 품질을 향상시킬 수 있다.Therefore, as the positions of the ion beam source and the electron beam source are corrected and set, the uniformity and reproducibility of the deposition on the precision optical product can be achieved, and the quality can be improved through the stabilization of the deposition process.

한편, 상기 챔버(10)의 크기가 확장됨에 따라 배기펌프(26)는 디퓨저 펌프로 하여 그 내경 사이즈를 기존의 22인치(559㎜)에서 24인치(610㎜)로 확장시킴으로써, 챔버(10)내의 증착 조건 온도가 상승하여 챔버내의 진공 배기속도가 저하되는 것을 용이하게 방지할 수 있다.On the other hand, as the size of the chamber 10 is expanded, the exhaust pump 26 serves as a diffuser pump, and the inner diameter of the chamber 10 is expanded from the existing 22 inches (559 mm) to 24 inches (610 mm). It is possible to easily prevent the deposition condition temperature in the chamber from rising so that the vacuum evacuation speed in the chamber is lowered.

보다 상세하게는, 상기 챔버(10)의 내경 크기가 1600~1700φ로 확장 형성됨에 따라 챔버(10)내의 증착 조건 온도가 상승하여 진공 배기속도가 저하될 수 있는 바, 이에 본 발명에서는 배기펌프(26)인 디퓨저 펌프의 내경 사이즈를 24인치(610㎜)로 확장된 것을 채택하여 첨부한 도 4에 도시된 바와 같이 챔버(10)의 내부와 연결시킴으로써, 챔버(10)내의 증착 조건 온도가 상승하여 챔버내의 진공 배기속도가 저하되는 것을 용이하게 방지할 수 있다.In more detail, as the inner diameter of the chamber 10 is expanded to 1600-1700 φ, the deposition condition temperature in the chamber 10 may increase to decrease the vacuum exhaust speed. The inner diameter size of the diffuser pump 26 is expanded to 24 inches (610 mm) and connected to the inside of the chamber 10 as shown in FIG. 4 to thereby increase the deposition condition temperature in the chamber 10. Thus, the vacuum evacuation speed in the chamber can be easily prevented from being lowered.

여기서, 상기와 같은 본 발명의 이온빔 보조 전자빔을 이용한 정밀광학제품 증착장치에 대한 작동상태를 간략히 살펴보면 다음과 같다.Here, briefly look at the operating state of the precision optical product deposition apparatus using the ion beam auxiliary electron beam of the present invention as described above.

상기 챔버(10)내의 돔 구조물(12)이 모터(40)의 구동력에 의하여 회전축(14)을 중심으로 소정의 속도로 공전하며 회전을 하면, 돔 구조물(14)에 방사상 배열된 지그(16)는 자전을 하며 회전을 하게 된다.When the dome structure 12 in the chamber 10 rotates at a predetermined speed about the rotation axis 14 by the driving force of the motor 40, the jig 16 radially arranged on the dome structure 14 is rotated. Rotates while rotating.

이때, 증착 대상의 제품 크기가 100mm×100mm의 경우에는 상기와 같이 돔 구조물(12)의 회전축(14)을 중심으로 지그(16)가 총 9축(개)으로 방사상 배열되는 바, 각 지그(16)당 100mm×100mm의 증착될 제품 4장(개)을 탑재공간(20)에 탑재시켜 고정시킨다.At this time, when the product size of the deposition target is 100mm × 100mm, as described above, the jig 16 is arranged radially in a total of 9 axes around each of the rotating shafts 14 of the dome structure 12, and each jig ( 16) 4 sheets (100 pieces) to be deposited per 100mm × 100mm are mounted in the mounting space 20 and fixed.

반면에, 증착 대상의 제품 크기가 127mm×127mm의 경우에는 상기와 같이 돔 구조물(12)의 회전축(14)을 중심으로 지그(16)가 총 7축(개)으로 방사상 배열되는 바, 각 지그(16)당 127mm×127mm의 증착될 제품 4장(개)을 탑재공간(20)에 탑재시켜 고정시킨다.On the other hand, if the product size of the deposition target is 127mm x 127mm, as described above, the jig 16 is radially arranged in a total of 7 axes around each of the rotation shafts 14 of the dome structure 12, each jig. Four (16) products to be deposited 127 mm x 127 mm per (16) are mounted in the mounting space 20 and fixed.

다음으로, 상기 전자빔 소스(22)로부터 전자빔을 출사하여 도가니를 가열시키는 동시에 증착물질을 증발시킨다.Next, the electron beam is emitted from the electron beam source 22 to heat the crucible and to evaporate the deposition material.

그 후, 가스 공급관(미도시됨)을 통해 챔버내로 반응가스를 공급하고, 상기 증발된 증착물질과 상기 반응가스를 반응시킨다.Thereafter, a reaction gas is supplied into the chamber through a gas supply pipe (not shown), and the evaporated deposition material is reacted with the reaction gas.

이어서, 상기 이온빔 소스(24)에서 이온빔을 출사시켜 상기 반응 가스와 반응된 증착물질이 증착될 제품에 증착되어 증착제품에 코팅막이 형성되는 바, 상기와 같이 증착될 제품 크기가 100mm×100mm의 경우에는 총 9축(개)의 지그(16)당 4 장(개)씩 총 36장(개)의 증착제품이 생산될 수 있고, 증착될 제품 크기가 127mm×127mm의 경우에는 총 7축(개)의 지그(16)당 4장(개)씩 총 28장(개)의 증착제품이 생산되어 진다.Subsequently, the ion beam is emitted from the ion beam source 24, and the deposition material reacted with the reaction gas is deposited on the product to be deposited to form a coating film on the deposited product. In total, 36 (4) vapor deposition products can be produced for each of 4 axes (9) per 9 axes (16), and a total of 7 axes for the 127mm x 127mm size of the product to be deposited. A total of 28 (4) evaporated products are produced for each 4 jig (16).

이와 같이, 본 발명에 따른 이온빔 보조 전자빔 정밀광학제품 증착장치의 챔버(10) 내경 크기를 1600~1700φ, 바람직하게는 1650φ로 확장시키고, 챔버의 내경 크기 증가에 따른 부피를 최소화시키기 위하여 챔버(10)의 내경 대 높이 비율을 1:0.85로 한정하면서, 증착될 제품이 탑재되는 지그(16)의 갯수를 7축 내지 9축으로 증대시켜 줌으로써, 아래의 표 1에 기재된 바와 같이 종래에 비하여 지그상에 탑재되어 증착되는 제품의 장수가 늘어나게 되어, 100mm×100mm의 제품인 경우에는 약 30%, 제품 크기가 127mm×127mm의 경우에는 약 40% 정도의 생산성을 크게 향상시킬 수 있다.As such, the inner diameter of the chamber 10 of the ion beam assisted electron beam precision optical product deposition apparatus according to the present invention may be expanded to 1600-1700 φ, preferably 1650 φ, and the chamber 10 may be minimized as the inner diameter of the chamber increases. By increasing the number of the jig 16 on which the product to be deposited is mounted to 7 to 9 axes while limiting the inner diameter to height ratio of 1), the jig image is compared with the conventional one as shown in Table 1 below. The longevity of the product to be mounted on and deposited is increased, so that the productivity of about 30% for a product of 100mm × 100mm and about 40% for a product size of 127mm × 127mm can be greatly improved.

Figure 112009067662932-pat00001
Figure 112009067662932-pat00001

한편, 상기와 같은 증착공정 중에서 챔버(10)는 진공상태로 유지되는 바, 배기펌프(26)는 디퓨저 펌프(Diffuser Pump)로 하여 내경 사이즈를 기존의 22인치(559㎜)에서 24인치(610㎜)로 확장시킴으로써, 증착 조건 온도가 상승하여 챔버내의 진공 배기속도가 저하되는 것을 용이하게 방지할 수 있다.Meanwhile, in the deposition process as described above, the chamber 10 is maintained in a vacuum state, and the exhaust pump 26 is a diffuser pump, and the inner diameter is 24 inches (610 inches) from the existing 22 inches (559 mm). By expanding to mm), it is possible to easily prevent the deposition condition temperature from rising and the vacuum evacuation speed in the chamber from decreasing.

도 1은 종래의 이온빔 보조 증착장치를 나타내는 개략도.1 is a schematic view showing a conventional ion beam assisted deposition apparatus.

도 2는 본 발명에 따른 이온빔 보조 전자빔을 이용한 정밀광학제품 증착장치를 나타내는 정단면도.Figure 2 is a front sectional view showing a precision optical product deposition apparatus using the ion beam auxiliary electron beam according to the present invention.

도 3은 본 발명에 따른 이온빔 보조 전자빔을 이용한 정밀광학제품 증착장치에 대한 요부를 나타내는 정단면도.Figure 3 is a front sectional view showing the main part of the precision optical product deposition apparatus using the ion beam auxiliary electron beam according to the present invention.

도 4는 본 발명에 따른 이온빔 보조 전자빔을 이용한 정밀광학제품 증착장치를 나타내는 평면도.Figure 4 is a plan view showing a precision optical product deposition apparatus using an ion beam auxiliary electron beam according to the present invention.

도 5는 본 발명에 따른 이온빔 보조 전자빔을 이용한 정밀광학제품 증착장치의 일 실시예로서, 지그와 이 지그에 증착대상물이 탑재된 모습을 보여주는 개략적 평단면도.5 is a schematic cross-sectional view showing a jig and a deposition object mounted on the jig as an embodiment of a precision optical product deposition apparatus using an ion beam assisted electron beam according to the present invention.

도 6은 본 발명에 따른 이온빔 보조 전자빔을 이용한 정밀광학제품 증착장치의 다른 실시예로서, 지그와 이 지그에 증착대상물이 탑재된 모습을 보여주는 개략적 평단면도.6 is a schematic cross-sectional view showing another embodiment of a precision optical product deposition apparatus using an ion beam assisted electron beam according to the present invention, a jig and the deposition object is mounted on the jig.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

10 : 챔버 12 : 돔 구조물10 chamber 12 dome structure

14 : 회전축 16 : 지그14: rotation axis 16: jig

17 : 링기어 18 : 베어링17: ring gear 18: bearing

19 : 평기어 20 : 탑재공간19: spur gear 20: mounting space

22 : 전자빔 소스 24 : 이온빔 소스22 electron beam source 24 ion beam source

26 : 배기펌프 40 : 모터26: exhaust pump 40: motor

42 : 종동기어 44 : 보조 회전축42: driven gear 44: auxiliary rotation axis

46 : 구동기어 48 : 베벨기어46: drive gear 48: bevel gear

Claims (4)

챔버(10)와, 이 챔버(10)의 내부에서 그 상단부에 회전축(14)을 매개로 회전 가능하게 설치되는 돔 구조물(12)을 포함하는 이온빔 보조 전자빔을 이용한 정밀광학제품 증착장치에 있어서,A precision optical product deposition apparatus using an ion beam assisted electron beam comprising a chamber 10 and a dome structure 12 rotatably installed at an upper end of the chamber 10 via a rotating shaft 14. 상기 챔버(10)는 내경 크기를 1600~1700φ로 확장 형성함과 함께 챔버(10)의 내경 확장에 따른 챔버(10)의 내부 부피 증가를 최소화하기 위해 챔버(10)의 내경과 높이 비율을 1:0.85로 한정하여 제작하고,The chamber 10 has an inner diameter of 1,600 to 1700 φ, and the inner diameter and height ratio of the chamber 10 are set to 1 to minimize an increase in the internal volume of the chamber 10 according to the expansion of the inner diameter of the chamber 10. : Limited to 0.85 상기 돔구조물(12)에 회전축(14)을 중심으로 방사상 배열을 이루며 장착되는 지그(16)를 총 9축으로 배열되게 장착하여 지그(16) 1축당 100mm×100mm의 크기를 갖는 증착제품 4장이 탑재되게 하여 총 36장의 증착제품이 생산될 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 이온빔 보조 전자빔을 이용한 정밀광학제품 증착장치.Four deposition products having a size of 100 mm × 100 mm per one axis of the jig 16 are mounted by mounting the jig 16 mounted in a radial arrangement with respect to the rotation axis 14 to the dome structure 12 arranged in a total of nine axes. A precision optical product deposition apparatus using an ion beam assisted electron beam, characterized in that a total of 36 deposition products can be produced by mounting. 챔버(10)와, 이 챔버(10)의 내부에서 그 상단부에 회전축(14)을 매개로 회전 가능하게 설치되는 돔 구조물(12)을 포함하는 이온빔 보조 전자빔을 이용한 정밀광학제품 증착장치에 있어서,A precision optical product deposition apparatus using an ion beam assisted electron beam comprising a chamber 10 and a dome structure 12 rotatably installed at an upper end of the chamber 10 via a rotating shaft 14. 상기 챔버(10)는 내경 크기를 1600~1700φ로 확장 형성함과 함께 챔버(10)의 내경 확장에 따른 챔버(10)의 내부 부피 증가를 최소화하기 위해 챔버(10)의 내경과 높이 비율을 1:0.85로 한정하여 제작하고,The chamber 10 has an inner diameter of 1,600 to 1700 φ, and the inner diameter and height ratio of the chamber 10 are set to 1 to minimize an increase in the internal volume of the chamber 10 according to the expansion of the inner diameter of the chamber 10. : Limited to 0.85 상기 돔구조물(12)에 회전축(14)을 중심으로 방사상 배열을 이루며 장착되는 지그(16)를 총 7축으로 배열되게 장착하여 지그 1축당 127mm×127mm의 크기를 갖는 증착제품 4장이 탑재되게 하여 총 28장의 증착제품이 생산될 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 이온빔 보조 전자빔을 이용한 정밀광학제품 증착장치.Mounting the jig 16 mounted in a radial arrangement with respect to the rotation axis 14 to the dome structure 12 arranged in a total of seven axes to mount four deposition products having a size of 127mm x 127mm per axis of the jig Precision optical product deposition apparatus using an ion beam secondary electron beam, characterized in that a total of 28 deposition products can be produced. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 챔버(10)의 하단부에 전자빔 소스(22) 및 이온빔 소스(24)를 설치하되, 상기 챔버(10)의 내경 크기가 1600~1700φ로 확장 형성됨에 따라 상기 전자빔 소스(22) 및 이온빔 소스(24)를 지그(16)의 길이방향에서의 중앙부위와 상하방향으로 일치되는 일직선상에 놓이도록 설치한 것을 특징으로 하는 이온빔 보조 전자빔을 이용한 정밀광학제품 증착장치.The electron beam source 22 and the ion beam source 24 are installed at the lower end of the chamber 10, but the electron beam source 22 and the ion beam source (as the inner diameter of the chamber 10 is extended to 1600-1700 φ) are formed. 24) A precision optical product deposition apparatus using an ion beam assisted electron beam, characterized in that it is installed so as to lie in a straight line coinciding in the vertical direction with the center portion in the longitudinal direction of the jig (16). 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 챔버(10)의 내경 크기가 1600~1700φ로 확장 형성됨에 따라 챔버(10)내의 증착 조건 온도가 상승하여 진공 배기속도가 저하되는 것을 방지하기 위해 배기펌프(26)는 디퓨저 펌프로 하며 그 내경 사이즈를 24인치(610㎜)로 확장된 것을 채택하여 챔버(10) 내부와 연결시킨 것을 특징으로 하는 이온빔 보조 전자빔을 이용한 정밀광학제품 증착장치.As the inner diameter of the chamber 10 is extended to 1600-1700 φ, the exhaust pump 26 is a diffuser pump to prevent the vacuum exhaust speed from decreasing by increasing the deposition condition temperature in the chamber 10. A precision optical product deposition apparatus using an ion beam assisted electron beam, characterized in that the size is extended to 24 inches (610 mm) and connected to the interior of the chamber (10).
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