KR101264098B1 - 수평형 플라즈마 용사 장치 및 이를 이용한 수평형 플라즈마 용사 방법 - Google Patents

수평형 플라즈마 용사 장치 및 이를 이용한 수평형 플라즈마 용사 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101264098B1
KR101264098B1 KR1020110074938A KR20110074938A KR101264098B1 KR 101264098 B1 KR101264098 B1 KR 101264098B1 KR 1020110074938 A KR1020110074938 A KR 1020110074938A KR 20110074938 A KR20110074938 A KR 20110074938A KR 101264098 B1 KR101264098 B1 KR 101264098B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
substrate
chamber
plasma
plasma spraying
horizontal
Prior art date
Application number
KR1020110074938A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20130013345A (ko
Inventor
강성훈
Original Assignee
와이엠씨 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 와이엠씨 주식회사 filed Critical 와이엠씨 주식회사
Priority to KR1020110074938A priority Critical patent/KR101264098B1/ko
Publication of KR20130013345A publication Critical patent/KR20130013345A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101264098B1 publication Critical patent/KR101264098B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32431—Constructional details of the reactor
    • H01J37/32733—Means for moving the material to be treated
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C4/00—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge
    • C23C4/12—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge characterised by the method of spraying
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32431—Constructional details of the reactor
    • H01J37/32458—Vessel
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32431—Constructional details of the reactor
    • H01J37/32697—Electrostatic control
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32431—Constructional details of the reactor
    • H01J37/32715—Workpiece holder
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32431—Constructional details of the reactor
    • H01J37/32715—Workpiece holder
    • H01J37/32724—Temperature
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05H—PLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
    • H05H1/00—Generating plasma; Handling plasma
    • H05H1/24—Generating plasma
    • H05H1/26—Plasma torches

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Coating By Spraying Or Casting (AREA)

Abstract

본 발명은 대면적의 사각형 기판(32)을 플라즈마 용사로 코팅하기 위한 수평형 플라즈마 용사 장치와 이를 이용한 수평형 플라즈마 용사 방법을 개시한다. 이 장치는 개방 및 밀폐가 가능한 챔버(12)와, 상기 챔버(12)의 내부에 배치되고 상부에 로딩되는 상기 기판(32)을 수평으로 지지하며 상부에 제1축방향으로 이송레일(28)이 연장된 지지구조물(30)과, 상기 챔버(12) 내에서 양측에 수평으로 평행하게 배치되고 상부에 제1축방향 엘엠블록(20)이 결합된 제1축방향 가이드레일(18)과, 양측의 상기 제1축방향 엘엠블록(20)에 상기 제1방향 가이드레일(18)의 축선에 직각을 이루어 제2축방향으로 연장되게 배치되고 상부에 제2축방향 엘엠블록(24)이 결합된 제2축방향 가이드레일(22)과, 플라즈마 아크를 발생시키고 상기 발생된 플라즈마 아크를 분사하는 분사구를 포함하며 상기 분사구는 상기 기판(32)을 향하도록 상기 제2축방향 가이드레일(22) 상에 배치된 제2축방향 엘엠블록(24)에 수직하측으로 착설되는 플라즈마 건(26)을 포함한다.

Description

수평형 플라즈마 용사 장치 및 이를 이용한 수평형 플라즈마 용사 방법 {HORIZONTAL EQUIPMENT FOR PLASMA THERMAL SPRAY AND HORIZONTAL PLASMA THERMAL SPRAYING METHOD THEREBY}
본 발명은 수평형 플라즈마 용사 장치에 관한 것으로, 특히 반도체, LCD 및 OLED를 포함하는 평판디스플레이(FPD), OLED 등의 조명소자, 태양전지 등의 제조공정에 사용되는 대면적의 정전척(ESC: Electrostatic Chuck)과 같은 대면적의 피처리대상을 수평으로 배치하여 플라즈마 용사처리가 가능한 수평형 플라즈마 용사 장치에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 이러한 수평형 플라즈마 용사 장치를 이용한 수평형 플라즈마 용사 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 플라즈마 용사는 Ar, He, N2 등의 가스를 전기아크로 이온화하여 플라즈마를 형성하고 이를 이용하여 세라믹, 금속 등의 분말들을 용융 및 노즐로 분사하는 초고온 및 고속의 플라즈마 제트를 열원으로 하는 피막형성 기술이다. 이러한 플라즈마 용사의 개념이 도 1에서 설명된다.
도 1은 직류(DC) 플라즈마 용사의 개념을 설명하는 설명도이다.
도 1을 참조하면, 플라즈마 용사는 플라즈마 건(1)에 의하여 이루어진다. 건(1)은 가스주입구(2)를 갖는 건동체(3), 건동체(3) 내에 형성된 가스주입구(2)내에 배치된 음극(4), 건동체(3)의 가스주입구(2)의 선단에 배치되는 양극(5)과, 분말주입구(6)를 포함한다. 이러한 플라즈마 건(1)에 의한 플라즈마 용사는 가스주입구(2)를 통하여 플라즈마 가스가 주입되고 주입된 플라즈마 가스는 음극(4)과 양극(5) 사이의 고전압 직류 고전력에 의해서 플라즈마 아크로 변환되어 분사되며 분말주입구(6)를 통하여 주입되는 세라믹, 금속 등의 분말은 용융상태에서 피처리대상인 기판(7)에 분사됨으로써 기판(7) 상에 코팅층을 형성한다. 이러한 플라즈마 용사관련 기술들은 국내공개특허 제10-2008-0082283호(2008. 9. 11 공개), 국내특허 제10-1007675호(2011. 1. 5 등록), 일본특개2009-161789호(2009. 7. 23 공개) 등에 개시되어 있다.
한편, 웨이퍼나 글라스 등의 기판을 고정 및 지지하는 대면적의 정전척(ESC: Electrostatic Chuck)은 반도체, LCD 및 OLED 등의 평판디스플레이(FPD), OLED 등의 조명소자, 태양전지 및 전자부품 제조에 필요한 전공정 및 기타 진공설비에 광범위하게 사용된다. 이러한 정전척은 문자 그대로 피흡착체와 척(chuck) 사이에 정전력을 발생시켜 흡착 및 고정한다.
이러한 대면적의 정전척을 피처리 대상으로 하여 전술한 플라즈마 용사를 이용하여 코팅층을 형성하는 경우에 있어서, 종래에는 밀폐형 챔버 내에서 수직으로 배치된 상태에서 플라즈마 건이 다관절 로봇에 의하여 플라즈마 용사 작업을 수행할 수 있게 되어 있다.
그러나, 전형적인 이러한 종래기술은 피처리 대상인 정전척을 수직으로 배치하여야 하므로, 처리를 위한 챔버의 공간이 커야 하고 이에 따라 챔버를 밀폐형으로 구성하기가 어려워 무엇보다도 챔버 내부의 분위기(예를 들어, 아르곤 또는 질소)를 적정하게 조성 및 유지하기가 어려운 기본적인 문제가 있다.
이외에도, 이러한 수직형 플라즈마 용사처리는 피처리 대상의 수직 배치로 인하여 발생하는 용사코팅 전 피처리 대상 표면의 수분이나 이물을 제거하기 위한 예열과정이 반드시 필요하나, 이러한 예열과정 역시 플라즈마 건에 의한 플라즈마 열로 진행되기 때문에, 결국 플라즈마 건 내의 소모성 부품의 교체주기가 불필요하게 짧아져 제조경비를 상승시킨다. 또한, 플라즈마 용사막을 형성할 때 피처리 대상의 수직 배치로 인하여 피처리 대상 표면의 미세한 홀(예를 들면, 정전척 표면상의 He 가스용 홀)이 막히거나 좁아지므로, 작업 중간에 일정주기로 매번 번거롭게 홀 드릴링을 해야하므로 생산성이 떨어진다.
본 발명에 있어서는 종래의 이와 같은 점을 감안하여 창안한 것으로, 정전척 등의 대면적의 피처리 대상기판을 수평배치하여 플라즈마 용사처리가 이루어질 수 있도록 함으로써 플라즈마 용사처리 공간을 크게 줄이고 이로써 용사작업에 필요한 분위기의 조성이 용이하게 이루어질 수 있도록 하는 수평형 플라즈마 용사 장치 및 이를 이용한 수평형 플라즈마 용사 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 관점에 의한 수평형 플라즈마 용사 장치는 플라즈마 용사에 의해 기판의 표면상에 소정의 용사막을 형성하기 위한 수평형 플라즈마 용사 장치로서, 개방 및 밀폐가 가능한 챔버와, 상기 챔버의 내부에 배치되고 상부에 로딩되는 상기 기판을 수평으로 지지하며 상부에 제1축방향으로 이송레일이 연장된 지지구조물과, 상기 챔버 내에서 양측에 수평으로 평행하게 배치되고 상부에 제1축방향 엘엠블록이 결합된 제1축방향 가이드레일과, 양측의 상기 제1축방향 엘엠블록에 상기 제1축방향 가이드레일의 축선에 직각을 이루어 제2축방향으로 연장되게 배치되고 상부에 제2축방향 엘엠블록이 결합된 제2축방향 가이드레일과, 플라즈마 아크를 발생시키고 상기 발생된 플라즈마 아크를 분사하는 분사구를 포함하며 상기 분사구는 상기 기판을 향하도록 상기 제2축방향 가이드레일 상에 배치된 제2축방향 엘엠블록에 수직하측으로 착설되는 플라즈마 건을 포함할 수 있다.
또한, 상기 수평형 플라즈마 용사 장치는 상기 챔버의 외부에 준비되고 상부에 이송레일이 배치되며 상기 이송레일에서 상기 기판을 수평으로 지지하는 캐리지가 안내되는 이송대를 더 포함할 수 있고, 상기 기판을 수평으로 지지하는 캐리지는 상기 지지구조물의 이송레일 상으로 이동될 수 있다. 또한, 상기 챔버 내에 상기 기판이 로딩 및 언로딩될 때 상기 이송대는 개방된 상기 챔버의 전면에 배치되고 상기 이송대의 상기 이송레일이 상기 챔버의 내부에 배치된 상기 지지구조물의 상기 이송레일에 정렬되어 상기 기판을 수평으로 지지하는 캐리지가 상기 이송대 및 지지구조물 간에 이동될 수 있다.
또한, 상기 캐리지는 상기 기판의 저면과 접촉하는 상부 프레임 내에 배열되어 상기 기판을 냉각 또는 가열하는 열교환코일을 포함할 수 있다. 이때, 상기 열교환코일은 10~150℃의 온도범위로 조정될 수 있다.
또한, 상기 플라즈마 건은 상기 제1축 방향 및 제2축 방향 중의 하나 이상으로 이동하면서 상기 기판 상에 상기 플라즈마 아크를 분사할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 일 관점에 의한 수평형 플라즈마 용사방법은 전술한 수평형 플라즈마 용사 장치를 이용하여 수평으로 배치된 상기 기판의 표면상에 플라즈마 아크를 분사하여 소정의 용사막을 형성할 수 있다. 이때, 상기 플라즈마 용사는 상기 챔버 내부에서, 상기 챔버 내부의 산소 및 수분을 정화 또는 감압하는 단계와, 상기 챔버 내부를 아르곤 및 질소 중의 하나 이상으로 충전하는 단계를 포함하여 형성되는 분위기 내에서 수행될 수 있다.
본 발명에 의하면, 정전척 등 대면적의 기판을 대상으로 하는 플라즈마 용사는 기판(32)이 수평으로 배치되고 플라즈마 건이 수평으로 배치된 기판에 대하여 수평방향으로 이동하면서 수행되므로, 종래의 수직형 챔버를 이용하는 것에 비하여 예를 들어 1/7~1/6배 정도로 챔버의 공간이 축소될 수 있어 이에 따라 챔버의 밀폐가 용이하고 또한 챔버 내 분위기가 적정하게 조성 및 유지하기 용이하다.
본 발명을 첨부도면에 의거하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 직류(DC) 플라즈마 용사의 개념을 설명하는 설명도.
도 2는 본 발명 장치의 정면도.
도 2a는 도 2에서 점선원으로 표시한 부부의 확대도.
도 3은 본 발명 장치의 우측면도.
도 3a는 도 3에서 점선원으로 표시한 부부의 확대도.
도 4는 기판이 얹히어 공급되는 이동대를 보인 측면도.
도 4a는 도 4에서 점선원으로 표시한 부분의 확대도.
도 5는 기판이 이송대에 의하여 챔버내로 이송되는 것을 보인 설명도.
도 6은 기판이 챔버내로 완전히 이송된 것을 보인 설명도.
도 7은 플라즈마 건에 의하여 기판에 대하여 플라즈마 용사 작업이 수행되는 것을 보인 정면도.
도 8은 도 7에서 보인 작업이 수행되는 것을 보인 측면도.
먼저, 도 2는 본 발명에 의한 수평형 플라즈마 용사 장치의 정면도이고, 도 2a는 도 2에서 점선원으로 표시한 부분의 확대도이며, 도 3은 본 발명에 의한 수평형 플라즈마 용사 장치의 우측면도이고, 도 3a는 도 3에서 점선원으로 표시한 부분의 확대도이다.
도 2, 2a, 3 및 3a를 참조하면, 도어(10)를 갖춘 밀폐형 챔버(12) 내에 양측의 지지대(14)와 지주(16)에 의하여 수평으로 평행하게 Y축방향 가이드레일(18)이 배치된다. 이와 같이 챔버(12) 내에서 양측에 수평으로 평행하게 배치된 Y축방향 가이드레일(18)은 이러한 Y축방향 가이드레일(18) 상에서 모터(미도시)에 의하여 작동되는 Y축방향 엘엠블록(20)이 결합된다.
이때, 본 명세서에서, 편의상 "X축방향" 및 "Y축방향"이라는 용어는 직교좌표계에 따른 것으로, "Y축방향"은 도 2의 정면을 향하는 Y축방향을 가리키며, "X축방향"은 이러한 Y축방향과 동일평면상에서 수직하는 X축방향을 가리킨다.
또한, 양측의 Y축방향 엘엠블록(20)에는 Y축방향 가이드레일(18)의 축선에 직각을 이루는 X축방향 가이드레일(22)이 가로질러 연장되게 착설된다. 그리고, 이러한 X축방향 가이드레일(22) 상에는 X축방향 엘엠블록(24)이 배치되고 이에 분사구가 수직하측으로 향하는 플라즈마 건(26)이 착설된다.
한편, 챔버(12) 내에서 양측의 지지대(14) 사이의 중간에는 상부에 Y축방향으로 이송레일(28)이 연장된 지지구조물(30)이 배치된다. 이 지지구조물(30)에는 이후 상세히 설명되는 바와 같이 대면적 정전척의 형태인 기판이 얹히어 플라즈마 용사가 이루어질 수 있도록 한다.
도 4는 대면적의 기판이 얹히어 공급되는 이동대를 보인 측면도이고, 도 4a는 도 4에서 점선원으로 표시한 부분의 확대도이다.
도 4 및 4a를 참조하면, 기판(32)은 부스형태인 밀폐형 챔버(12)의 외부에 준비된 이송대(34)에 얹히어 챔버(12)의 지지구조물(30)측으로 이송된다. 이를 위하여, 이송대(34)에는 하측에 캐스터(36)가 달려 있으며 상부에는 이송레일(38)이 배치되어 있고 이러한 이송레일(38) 상에는 하측의 이송휠(40)이 이송레일(38) 상에서 안내되는 캐리지(42)가 결합되어 있다.
캐리지(42)는 대체로 사각형 등의 대면적 기판(32)을 충분히 지지할 수 있는 크기로 되고 캐리지(42)의 상부 프레임 내에는 열교환코일(44)이 배열되어 기판(32)의 코팅작업중 요구된 온도를 유지할 수 있도록 한다. 일반적으로, 플라즈마 용상에 의한 용사막 코팅시 기판에 흡착되는 용융된 물질에 의한 발열은 기판의 크기와 챔버 내부온도 및 집진능력에 따라 달라진다. 본 발명자들은 특히 LCD 제조용 정전척의 경우 경험적으로 LCD 4~5세대급 크기의 기판은 용사공정시 약 70℃ 전후의 온도를, LCD 4~5세대급 크기의 기판은 약 50℃ 전후의 온도를 관찰할 수 있었다. 따라서, 코팅되는 용사막의 품질을 확보하기 위해 요구되는 기판(32)의 온도는 약 40℃ 전후로 유지하는 것이 바람직하며, 이에 따라 열교환코일(44)의 온도조정범위는 10~150℃, 바람직하게는 20~60℃로 될 수 있다.
이상과 같은 본 발명의 작동은 다음과 같다.
도 5는 기판이 이송대에 의하여 챔버 내로 이송되는 것을 보인 설명도이고, 도 6은 기판이 챔버 내로 완전히 이송된 것을 보인 설명도이다. 또한, 도 7은 플라즈마 건에 의하여 기판에 대하여 플라즈마 용사 작업이 수행되는 것을 보인 정면도이고, 도 8은 도 7에서 보인 작업이 수행되는 것을 보인 측면도이다.
도 4, 4a 및 5~8을 참조하면, 먼저 플라즈마 용사의 대상이 되는 피처리대상으로서 예를 들어 정전척의 형태인 기판(32)이 이송대(34) 상에 얹혀 있는 캐리지(42) 상에 수평으로 배치된다. 캐리지(42)의 상부 프레임에 배열된 열교환코일(44)에 의하여 기판(32)은 코팅작업에 요구된 온도를 유지한다. 이송대(34)는 도어(10)의 개방으로 입구가 개방된 챔버(12)의 전면에 배치되고, 이송대(34)의 이송레일(38)이 챔버(12)의 내부에 배치된 지지구조물(30)의 이송레일(28)에 정렬된다(도 5 참조).
이후, 기판(32)이 얹힌 캐리지(42)가 이송휠(40)의 도움으로 챔버(12) 외부의 이송대(34)로부터 챔버(12) 내부의 지지구조물(30)의 이송레일(28)측으로 이송되어 챔버(12) 내에 로딩됨으로써 챔버(12)의 내부중앙에 놓이게 된다(도 6 참조).
그리고, 플라즈마 건에 의한 플라즈마 용사를 수행하기 위하여, 챔버(12)의 도어(10)가 밀폐되고 챔버(12) 내부는 기판(32)의 플라즈마 용사를 위한 분위기가 조성된다. 이때, 일 예로서, 먼저 챔버(12) 내부의 산소 및 수분을 정화(purification) 또는 감압 처리를 통하여 제거 또는 감소시킨 후, 아르곤 및/또는 질소로 분위기화할 수 있다. 이에 의하여, 내 크랙(crack) 특성, 기공율 및 경도가 우수한 용사막을 얻을 수 있고, 특히 플라즈마 용사공정 중의 산소와의 결합을 방지함으로써 저저항의 메탈막이 형성가능하다.
그리고, 챔버(12)의 내부에 배치되어 있는 지지구조물(30) 상에 놓여 챔버(12)의 내부중앙에 놓이게 된 기판(32)에 대하여 플라즈마 건(26)의 플라즈마 용사에 의한 코팅작업이 수행된다(도 7~8 참조). 정면에서 보았을 때(도 2), 양측에 수평으로 평행하게 배치된 Y방향 가이드레일(18)을 따라 Y방향 엘엠블록(20)이 전후로 이동하고 이러한 엘엠블럭(20) 상에 가로질러 착설된 X방향 가이드레일(22)이 이에 따라서 좌우로 이동함으로써, 이러한 플라즈마 건(26)은 X-Y축을 기준으로 자유로이 이동하면서 플라즈마 용사가 이루어진다. 이로써, 챔버(12)의 내부에서 수평으로 배치된 기판(32)의 표면상에 플라즈마 용사에 의한 코팅층이 형성된다.
플라즈마 건(26)에 의한 플라즈마 용사의 작업공정이 완료되면, 도어(10)가 개방되고 이송대(34)가 입구가 개방된 챔버(12)의 전면에 배치되며 이송대(34)의 이송레일(38)이 챔버(12)의 내부에 배치된 지지구조물(30)의 이송레일(28)에 정렬된다. 이후, 챔버(12) 내에서 기판(32)이 얹힌 캐리지(42)가 이송대(34)측으로 이송되어 기판(32)이 언로딩된다.
이와 같이, 본 발명에 의하면, 대면적의 기판(32)을 대상으로 하는 플라즈마 용사의 작업은 기판(32)이 수평으로 배치되고 플라즈마 건이 수평으로 배치된 기판(32)에 대하여 수평방향으로 이동하면서 작업을 수행하므로, 종래의 수직형 챔버를 이용하는 것에 비하여 예를 들어 1/7~1/6배 정도로 챔버의 공간이 축소될 수 있어 이에 따라 챔버 내 분위기의 조성이 용이해진다.
전술한 본 발명은 해당 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가 등이 가능할 것이고, 이러한 수정, 변경, 부가 등은 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 한다. 일 예를 들어, 여기서는 대면적의 기판의 형상을 사각형의 예로 들었으나, 본 발명에서는 상기 기판의 형상은 이에 한정되지 아니한다. 또한, 다른 일 예로서, 본 발명은 플라즈마 용사처리 도중 발생하는 챔버 내의 분진 등을 집진 및 배기함으로써 제거하는 집진장치(미도시) 및/또는 배기장치(미도시)를 더 포함할 수 있다.
10: 도어, 12: 챔버, 14: 지지대, 16: 지주, 18: Y축방향 가이드레일, 20: Y축방향 엘엠블록, 22: X축방향 가이드레일, 24: X축방향 엘엠블록, 26: 플라즈마 건, 28: 이송레일, 30: 지지구조물, 32: 기판, 34: 이송대, 36: 캐스터, 38: 이송레일, 40: 이송휠, 42: 캐리지, 44: 열교환코일.

Claims (9)

  1. 플라즈마 용사에 의해 기판(32)의 표면상에 소정의 용사막을 형성하기 위한 수평형 플라즈마 용사 장치에 있어서,
    개방 및 밀폐가 가능한 챔버(12)와;
    상기 챔버(12)의 내부에 배치되고 상부에 로딩되는 상기 기판(32)을 수평으로 지지하며, 상부에 제1축방향으로 이송레일(28)이 연장된 지지구조물(30)과;
    상기 챔버(12) 내에서 양측에 수평으로 평행하게 배치되고 상부에 제1축방향 엘엠블록(20)이 결합된 제1축방향 가이드레일(18)과;
    양측의 상기 제1축방향 엘엠블록(20)에 상기 제1축방향 가이드레일(18)의 축선에 직각을 이루어 제2축방향으로 연장되게 배치되고 상부에 제2축방향 엘엠블록(24)이 결합된 제2축방향 가이드레일(22)과;
    플라즈마 아크를 발생시키고, 상기 발생된 플라즈마 아크를 분사하는 분사구를 포함하며, 상기 분사구는 상기 기판(32)을 향하도록 상기 제2축방향 가이드레일(22) 상에 배치된 제2축방향 엘엠블록(24)에 수직하측으로 착설되는 플라즈마 건(26)을 포함하는 것을 특징으로 하는 수평형 플라즈마 용사 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 챔버(12)의 외부에 준비되고 상부에 이송레일(38)이 배치되며 상기 이송레일(38)에서 상기 기판(32)을 수평으로 지지하는 캐리지(42)가 안내되는 이송대(34)를 더 포함하고, 상기 기판(32)을 수평으로 지지하는 캐리지(42)는 상기 지지구조물(30)의 이송레일(28) 상으로 이동되어 상기 기판(32)이 상기 지지구조물(30) 상에 로딩되는 것을 특징으로 하는 수평형 플라즈마 용사 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 챔버(12) 내에 상기 기판(32)이 로딩 및 언로딩될 때 상기 이송대(34)는 개방된 상기 챔버(12)의 전면에 배치되고 상기 이송대(34)의 상기 이송레일(38)이 상기 챔버(12)의 내부에 배치된 상기 지지구조물(30)의 상기 이송레일(28)에 정렬되어 상기 기판(32)을 수평으로 지지하는 캐리지(42)가 상기 이송대(34) 및 지지구조물(30) 간에 이동되는 것을 특징으로 하는 수평형 플라즈마 용사 장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 캐리지(42)는 상기 기판(32)의 저면과 접촉하는 상부 프레임 내에 배열되어 상기 기판(32)을 냉각 또는 가열하는 열교환코일(44)을 포함하는 것을 특징으로 하는 수평형 플라즈마 용사 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 열교환코일(44)은 10~150℃의 온도범위로 조정되는 것을 특징으로 하는 수평형 플라즈마 용사 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 기판(32)은 정전척인 것을 특징으로 하는 수평형 플라즈마 용사 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 플라즈마 건(26)은 상기 제1축 방향 및 제2축 방향 중의 하나 이상으로 이동하면서 상기 기판(32) 상에 상기 플라즈마 아크를 분사하는 것을 특징으로 하는 수평형 플라즈마 용사 장치.
  8. 제1항 내지 제7항 중의 어느 한 항에 의한 수평형 플라즈마 용사 장치를 이용하여 수평으로 배치된 상기 기판(32)의 표면상에 플라즈마 아크를 분사하여 소정의 용사막을 형성하는 것을 특징으로 하는 수평형 플라즈마 용사방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 플라즈마 용사는 상기 챔버(12) 내부에 다음 단계들을 포함하여 형성되는 분위기 내에서 수행되는 것을 특징으로 하는 수평형 플라즈마 용사방법.
    상기 챔버(12) 내부의 산소 및 수분을 정화 또는 감압하는 단계와;
    상기 챔버(12) 내부를 아르곤 및 질소 중의 하나 이상으로 충전하는 단계.
KR1020110074938A 2011-07-28 2011-07-28 수평형 플라즈마 용사 장치 및 이를 이용한 수평형 플라즈마 용사 방법 KR101264098B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110074938A KR101264098B1 (ko) 2011-07-28 2011-07-28 수평형 플라즈마 용사 장치 및 이를 이용한 수평형 플라즈마 용사 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110074938A KR101264098B1 (ko) 2011-07-28 2011-07-28 수평형 플라즈마 용사 장치 및 이를 이용한 수평형 플라즈마 용사 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20130013345A KR20130013345A (ko) 2013-02-06
KR101264098B1 true KR101264098B1 (ko) 2013-05-14

Family

ID=47893807

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020110074938A KR101264098B1 (ko) 2011-07-28 2011-07-28 수평형 플라즈마 용사 장치 및 이를 이용한 수평형 플라즈마 용사 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101264098B1 (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170014281A (ko) 2015-07-29 2017-02-08 창원대학교 산학협력단 환형 플라즈마 용사 건
CN106796880A (zh) * 2014-09-02 2017-05-31 韩国凡半导体材料 移动型等离子装置

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102120494B1 (ko) * 2019-07-15 2020-06-09 주식회사 테스 기판처리장치
KR102322189B1 (ko) * 2020-02-12 2021-11-04 세메스 주식회사 기판 처리 장치

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106796880A (zh) * 2014-09-02 2017-05-31 韩国凡半导体材料 移动型等离子装置
KR20170014281A (ko) 2015-07-29 2017-02-08 창원대학교 산학협력단 환형 플라즈마 용사 건

Also Published As

Publication number Publication date
KR20130013345A (ko) 2013-02-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI617364B (zh) 用於有機材料的蒸發源、具有用於有機材料的蒸發源之用於在真空室中沉積有機材料的沉積設備、以及用於蒸發有機材料的方法
KR100880049B1 (ko) 로드록 장치, 로드록 장치 조립체 및 기판 처리 방법
KR101264098B1 (ko) 수평형 플라즈마 용사 장치 및 이를 이용한 수평형 플라즈마 용사 방법
TWI593819B (zh) Sputtering method
JP6465442B2 (ja) プラズマ処理装置
CN108122809B (zh) 基板处理系统
JP2006299358A (ja) 真空成膜装置及び真空成膜方法
US8945682B2 (en) Deposition apparatus, method for manufacturing organic light emitting display apparatus, and organic light emitting display apparatus
JP2001351892A (ja) 実装方法および装置
CN110042371B (zh) 一种采用低温等离子体制备多孔性热障涂层的装置及方法
CN203085491U (zh) 低温等离子体清洗设备
TWI625817B (zh) Substrate holding device and substrate processing device
KR20100059336A (ko) 팬 필터 유닛과, 이를 구비한 기판 처리 장치
CN113764308A (zh) 用于处理基板的设备和方法
WO2020025101A1 (en) Apparatus with movable shield carrier
JP2014231637A (ja) 連続真空浸炭炉及び連続浸炭処理方法
JP2018181969A (ja) 処理装置
KR102378330B1 (ko) 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법
JP2013254796A (ja) 半導体製造装置のメンテナンス機器及び半導体製造装置のメンテナンス方法
JP6434558B2 (ja) 処理装置
JP6833610B2 (ja) 有機材料用の蒸発源、有機材料用の蒸発源を有する装置、有機材料用の蒸発源を含む蒸発堆積装置を有するシステム、及び有機材料用の蒸発源を操作するための方法
WO2015033442A1 (ja) 基板移載システム及び基板移載方法
JP2023138347A (ja) 実装装置及び実装方法
JP2013151760A (ja) シャドウマスク交換方法
JP2021061404A (ja) Ｏｌｅｄデバイスの製造に使用される真空システムを洗浄するための方法、ｏｌｅｄデバイスを製造するための基板の上での真空堆積のための方法、及びｏｌｅｄデバイスを製造するための基板の上での真空堆積のための装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160325

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170308

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180508

Year of fee payment: 6