KR101268101B1 - 기판 양면 코팅 장치 및 그 방법 - Google Patents
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Abstract
기판 양면 코팅 장치는 기판의 코팅이 수행되는 챔버 및 챔버 내에서 기판의 연속적인 이동이 이루어지도록 챔버의 양측에 대응되게 설치된 제 1 롤링부 및 제 2 롤링부를 포함하되, 챔버는 기판의 상부면의 표면에 플라즈마를 발생시키는 제 1 플라즈마 생성부 및 기판의 하부면의 표면에 플라즈마를 발생시키는 제 2 플라즈마 생성부를 포함하고, 제 1 롤링부 및 제 2 롤링부를 통해 기판을 각각의 제 1 플라즈마 생성부 및 제 2 플라즈마 생성부에 각각 포함되고, 서로 대향하도록 배치된 상부 전극 및 하부 전극 사이로 이동시킨다.
Description
본 발명은 기판 양면을 코팅하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
실리콘 산화물 박막은 금속과 폴리머를 보호하는데 탁월한 특성이 있으며, 마이크로 전자 분야, 광학분야에서 널리 사용되고 있다. 그리고, 실리콘 산화물 박막을 이용한 코팅막은 투명하고 화학적으로 비활성이며 충분한 경도를 가지고 있다. 이러한 특성에 따라, 자동차나 휴대폰의 보호막, 폴리카보네이트(PC)나 폴리메틸메타아크릴레이트(PMMA)와 같은 투명 폴리머들의 보호막으로 사용될 수 있다. 이러한 실리콘 산화물 박막을 형성하기 위하여 주로 플라즈마를 이용한 기판 처리 장치를 사용한다.
이러한, 플라즈마를 이용한 기판 처리 장치에는 박막 증착을 위한 PECVD(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition) 장치, 증착된 박막을 패터닝하기 위해 에칭하는 식각장치(Etcher), 스퍼터(Sputter), 애싱(ashing) 장치 등이 있다. 특히, PECVD 장치는 산업적으로 중요한 여러 코팅막들을 형성하는데 사용된다. 예를 들면, 방수 코팅막, 저마찰 코팅막, 부식 방지 코팅막, 기타 특수한 광학 특성 및 전자 특성을 요구하는 각종 코팅막을 형성하는데 사용된다. 이하, 도 1을 통해 플라즈마를 이용한 기판 처리 장치에 대해서 보다 구체적으로 설명하기로 한다.
도 1은 종래의 플라즈마 기판 처리 장치를 도시한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 플라즈마 기판 처리 장치(10)는 챔버(11), 제 1 전극(12), 제 2 전극(13), 전원부(21) 및 가스 공급부(22)를 포함한다.
챔버(11)는 기판 처리 공정이 진행되는 공간으로서, 제 1 전극(12) 및 제 2 전극(13)을 포함한다. 챔버(11)는 기판(14)이 반입 또는 반출되는 출입구를 포함할 수 있다.
제 1 전극(12)과 제 2 전극(13)은 서로 대향하도록 구성되며, RF 전력의 인가에 따라 양 전극사이에 RF 전기장이 형성된다.
전원부(21)는 제 1 전극(12)에 RF 전력을 공급하며, 이때 전극의 크기에 따라 인가되는 RF 전력은 달라질 수 있다.
가스 공급부(22)는 챔버(11)내에 플라즈마 생성을 위한 가스를 공급한다. 예컨대, 가스 공급부(22)는 질소, 산소, 아르곤 또는 헬륨 가스등을 공급한다. 또한, 전구체로서 Tetraethylorthosilicate(TEOS), Hexamethyldisiloxane(HMDSO) 또는 Octamethylcyclotetrasiloxane(OMCTS) 등이 공급될 수 있다.
그러나, 상술한 도 1의 기판 처리 방식은 기판의 일면만 코팅이 되며, 코팅 품질도 좋지 않고, 대량으로 기판을 코팅할 경우 생산이 효율적으로 이루어지기 어려운 구조를 갖고 있다.
따라서, 상술한 도 1의 기판 처리 방식을 벗어나 한 공정에서 기판의 고품질의 양면 코팅이 수행되도록 하고, 이를 통해 대량으로 기판이 생산되도록 함으로써, 원가 절감 및 생산 효율성을 높일 필요성이 제기된다.
한편, 플렉시블(flexible) 전자 관련 산업의 발달과 함께 폴리머 기판이 많이 사용되고 있다. 즉, TSP(Touch Screed Pad), 3-dim 안경, OTFT, OLED, RFID 등의 기판으로 폴리머 기판이 많이 사용되고 있다.
그러나 폴리머 기판은 기존의 유리 기판에 비해 강도가 약해 외부의 충격에 의해 쉽게 손상될 수 있다. 또한, 폴리머 기판은 투습도(WVTR, Water Vapor Transmission Rate), 투산소도(OTR, Oxygen Transmission Rate)가 취약하다. 따라서, 폴리머 기판의 손상을 방지하고 성능을 향상시키도록 폴리머 기판상에 효과적으로 박막 코팅을 형성할 필요성이 있다.
본 발명의 일 실시예는 기판의 양면에 대한 효과적인 박막 코팅으로 기판의 성능을 향상시키고 원가 절감 및 생산 효율성을 높이는 기판 양면 코팅 장치 및 그 방법을 제공하는 데에 그 목적이 있다.
상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 양면 코팅 장치는 기판의 코팅이 수행되는 챔버 및 챔버 내에서 기판의 연속적인 이동이 이루어지도록 챔버의 양측에 대응되게 설치된 제 1 롤링부 및 제 2 롤링부를 포함하되, 챔버는 기판의 상부면의 표면에 플라즈마를 발생시키는 제 1 플라즈마 생성부 및 기판의 하부면의 표면에 플라즈마를 발생시키는 제 2 플라즈마 생성부를 포함하고, 제 1 롤링부 및 제 2 롤링부를 통해 기판을 각각의 제 1 플라즈마 생성부 및 제 2 플라즈마 생성부에 각각 포함되고, 서로 대향하도록 배치된 상부 전극 및 하부 전극 사이로 이동시킨다.
본 발명의 일 실시예에 따른 기판 양면 코팅 방법은 (a) 기판의 코팅이 수행되는 챔버의 양측에 대응되게 설치된 롤링부에 기판을 배치시키는 단계 및 (b) 롤링부를 통해 기판을 이동시키면서 챔버의 제 1 영역에서 기판의 상부면의 표면에 플라즈마를 발생시키고, 챔버의 제 2 영역에서 기판의 하부면의 표면에 플라즈마를 발생시키는 단계를 포함한다.
전술한 본 발명의 과제 해결 수단 중 어느 하나에 의하면, 기판의 양면에 대한 효과적인 박막 코팅으로 기판의 성능을 향상시키고 원가 절감 및 생산 효율성을 높일 수 있다.
또한, 전술한 본 발명의 과제 해결 수단 중 어느 하나에 의하면, 챔버 내의 각각의 플라즈마 생성부에 배치된 전극을 상부 전극과 하부 전극으로 구성하여, 한쪽 전극은 플라즈마 생성을 위한 주 전극으로 사용하고 다른 한쪽 전극은 RF 바이어스 인가 전극으로 사용함으로써 강도, 투습도 및 투산소도에 약한 기판의 성능을 한층 향상시킬 수 있다.
도 1은 종래의 플라즈마 기판 처리 장치를 도시한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 양면 코팅 장치의 구성도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 양면 코팅 방법의 순서도이다.
도 4a는 본 발명의 일 실시예에 따른 보조 전극이 배치된 제 1 플라즈마 생성부를 도시한다.
도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 보조 전극의 배향 구조를 나타내는 평면도이다.
도 4c는 본 발명의 다른 실시예에 따른 보조 전극의 배향 구조를 나타내는 평면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 양면 코팅 장치의 구성도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 양면 코팅 방법의 순서도이다.
도 4a는 본 발명의 일 실시예에 따른 보조 전극이 배치된 제 1 플라즈마 생성부를 도시한다.
도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 보조 전극의 배향 구조를 나타내는 평면도이다.
도 4c는 본 발명의 다른 실시예에 따른 보조 전극의 배향 구조를 나타내는 평면도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 양면 코팅 장치의 구성도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 기판 양면 코팅 장치(100)는 기판(170)의 코팅이 동시에 수행되는 챔버(110) 및 롤투롤(roll to roll) 방식으로 챔버(110) 내에서 기판(170)의 연속적인 이동이 이루어지도록 챔버(110)의 양측에 대응되게 설치된 롤링부(151, 152)를 포함한다. 롤링부(151, 152)는 제 1 롤링부(151)와 제 2 롤링부(152)를 포함한다. 제 1 롤링부(151)는 롤 피더(roll feeder)로 구현될 수 있으며, 제 2 롤링부(152)는 리와인더(rewinder)로 구현될 수 있다.
여기서, 롤링부(151, 152)가 챔버(110) 내부에 서로 대응되게 설치될 경우, 제 1 영역의 제 1 플라즈마 생성부(111) 및 제 2 영역의 제 2 플라즈마 생성부(112)와 경계를 짓도록 격벽(a’, b’)이 설치될 수 있다. 그러나 이에 한정되지 않고 다른 실시 예에서는, 격벽(a’, b’)이 제거된 상태로 롤링부(151, 152)가 챔버(110) 외부에 서로 대응되게 설치될 수도 있다.
또한, 또 다른 실시 예에서는 (메인) 챔버(110)를 둘러싸는 다른 챔버를 구성하여 본 발명의 챔버를 이중 챔버로 구성할 수도 있으며, 이외에도 롤링부(151, 152)가 다양한 형태로 챔버(110) 양측에 서로 대응되게 설치될 수 있다.
챔버(110)는 제 1 플라즈마 생성부(111) 및 제 2 플라즈마 생성부(112)를 포함한다. 제 1 플라즈마 생성부(111) 및 제 2 플라즈마 생성부(112)의 각각은 서로 대향하도록 배치된 상부 전극(113, 114) 및 하부 전극(115, 116)을 포함한다.
즉, 제 1 플라즈마 생성부(111)의 상부 전극(113) 및 하부 전극(115)이 서로 대향하도록 배치되고, 제 2 플라즈마 생성부(112)의 상부 전극(114) 및 하부 전극(116)이 서로 대향하도록 배치된다. 그리고, 기판(170)은 롤링부(151, 152)에 의해 각각의 제 1 플라즈마 생성부(111) 및 제 2 플라즈마 생성부(112)에 서로 대향하도록 배치된 상부 전극(113, 114) 및 하부 전극(115, 116) 사이로 연속적으로 이동한다.
또한, 보다 구체적으로 상술한 제 1 플라즈마 생성부(111)는 제 1 플라즈마 생성부(111)의 상부 전극(113)에 가스를 공급하는 제 1 가스 공급부(131) 및 제 1 플라즈마 생성부(111)의 상부 전극(114)에 RF 전력을 인가하는 제 1 전원부(121)를 포함한다. 또한, 제 1 플라즈마 생성부(111)는 제 1 플라즈마 생성부(111)의 하부 전극(115)에 RF 바이어스(bias)를 공급하는 제 1 RF 바이어스 공급부(123)를 포함한다.
이때, 제 1 플라즈마 생성부(111)는 공급된 가스 및 RF 전력을 통해 플라즈마를 발생시키고, 발생시킨 플라즈마에 의해 기판(170)의 상부면의 표면에 박막 코팅이 형성되도록 한다. 이때, 실리콘 산화물로 이루어진 단층 또는 다층의 박막 코팅이 형성될 수 있으며, 이하에서는 실리콘 산화물 박막 코팅을 예로 들어 설명하기로 한다.
또한, 제 2 플라즈마 생성부(112)는 제 2 플라즈마 생성부(112)의 하부 전극(116)에 가스를 공급하는 제 2 가스 공급부(132) 및 제 2 플라즈마 생성부(112)의 하부 전극(116)에 RF 전력을 인가하여 플라즈마를 발생시키고, 발생시킨 플라즈마에 의해 기판(170)의 하부면에 실리콘 산화물 박막 코팅이 형성되도록 하는 제 2 전원부(122)를 포함한다. 또한, 제 2 플라즈마 생성부(112)는 제 2 플라즈마 생성부(112)의 상부 전극(114)에 RF 바이어스를 공급하는 제 2 RF 바이어스 공급부(124)를 포함한다.
상술한 제 1 전원부(121) 및 제 2 전원부(122)를 통해 공급되는 RF 전력은 예를 들어, 전극의 직경이 200mm 인 경우 50~150W 정도이다. 또한, RF 전력의 주파수는 30kHZ ~ 13.56MHz 정도의 주파수를 가질 수 있다. 그리고, RF 전력 이외에도 DC, AC, unipolar pulse 방식, bipolar pulse 방식 등 다양한 전력이 사용될 수 있다.
또한, 상술한 제 1 플라즈마 생성부(111)의 하부 전극(115) 및 제 2 플라즈마 생성부(112)의 상부 전극(114)은 각각 기판(170)의 홀더로서 RF 바이어스 공급부(123, 124)로부터 RF 바이어스를 공급받아 기판(170)에 인가하는 전극으로 작용하여, 주 전극으로 작용하는 제 1 플라즈마 생성부(111)의 상부 전극(113) 및 제 2 플라즈마 생성부(112)의 하부 전극(116)과 함께 강도, 투습도 및 투산소도에 취약한 기판(170)의 성능을 보다 향상시킬 수 있다.
또한, 기판 양면 코팅 장치(100)는 제 1 플라즈마 생성부(111) 및 제 2 플라즈마 생성부(112)를 통과하는 기판(170)을 평평하게 유지시키는 장력 조절부(141, 142)를 포함한다. 장력 조절부(141, 142)는 기판(170)의 평평도 및 장력을 조절하여 기판(170)이 평평하게 유지된 채 챔버(110)내에서 이동되도록 한다.
이때, 기판(170)은 제 1 플라즈마 생성부(111)의 하부 전극(115) 및 제 2 플라즈마 생성부(112)의 상부 전극(114)으로부터 일정 거리만큼 떨어져 비접촉식으로 이동하여 스크래취(scratch)가 나지 않도록 할 수 있다. 예컨대, 기판(170)은 제 1 플라즈마 생성부(111)의 하부 전극(115) 및 제 2 플라즈마 생성부(112)의 상부 전극(114)으로부터 0.1 내지 0.5 mm 거리만큼 떨어져 이동할 수 있다.
또한, 이에 한정되지 않고, 기판(170)이 접촉식으로 이동할 수도 있음은 물론이다. 이때, RF 바이오스에 의한 쉬스(sheath) 영역으로 인해 접촉식 또는 비접촉식의 박막 코팅이 거의 차이가 나지 않게 된다.
또한, 기판 양면 코팅 장치(100)는 각각의 제 1 플라즈마 생성부(111) 및 제 2 플라즈마 생성부(112)에 서로 대향하도록 배치된 상부 전극(113, 114) 및 하부 전극(115, 116) 사이에 삽입되어 플라즈마의 밀도를 높이는 보조 전극을 포함할 수 있으며, 이에 대해서는 하기 도 4a 내지 도 4c를 통해 구체적으로 설명하기로 한다.
또한, 기판 양면 코팅 장치(100)는 챔버(110)의 내부를 진공화하기 위한 진공펌프(160)를 포함한다. 진공펌프(160)를 통한 배기는 챔버(110) 중앙 또는 제 1 플라즈마 생성부(111) 및 제 2 플라즈마 생성부(112)의 각각에 배기 홀(hole)을 형성함으로써 이루어질 수 있다. 이러한 배기를 통해 기판(170)의 코팅 균일도를 높이고, 반응 가스가 기판(170)에 균일하게 유지될 수 있도록 할 수 있다.
한편, 상술한 기판(170)은 유리 기판, 메탈 포일(metal foil), 폴리메틸메타아크릴레이트(PMMA, polymethyl methacrylate), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET, polyethylene terephthalate), 폴리에틸렌 나프탈레이트(PEN, polyethylene naphthalate), 폴리에테르에테르케톤(PEEK, Polyetheretherketone), 폴리카보네이트(PC, polycarbonate), 폴리이미드(PI, polyimide), 폴리에테르 술폰(PES, polyether sulfone), 폴리아릴라이트(polyarylite) 및 사이클릭 올레핀 코폴리머(COC, Cyclic Olefin Copolymer) 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
또한, 제 1 플라즈마 생성부(111) 및 제 2 플라즈마 생성부(112)는 화학기상증착(CVD, Chemical Vapor Deposition) 공정 방법에 의해 기판(170)의 양면 코팅을 수행할 수 있다. 예컨대, CVD 공정 방법은 열적 CVD, 핫 와이어(hot wire) CVD, 플라즈마 강화 화학적 증착(PECVD), 마이크로파 플라즈마 강화 화학적 증착(MPECVD), D.C. PECVD(DCPECVD), R.F. PECVD(RFPECVD), 및 전자사이클로트론 공명(ECR, Electron Cyclotron Resonance) 중 하나 이상을 포함한다.
여기서, 기판(170)의 양면에 발생된 플라즈마로 인한 SiOx, SiOxNy 등의 실리콘 산화물 박막 코팅이 형성될 수 있다. 이러한 실리콘 산화물 박막 코팅으로 인해 투습도를 떨어뜨려, 본 발명의 기판(170)은 플렉시블 LCD 등의 기판으로 활용될 수 있다. 그리고, 예컨대 기판(170)에 SiOx 박막을 1um 정도의 두께로 코팅하게 되면 유리와 비슷한 정도의 강도를 보유할 수 있다. 또한, 한 공정에서 대량으로 기판(170)의 양면 코팅이 이루어져 원가 절감 및 생산 효율성을 높일 수 있게 된다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 양면코팅방법의 순서도이다.
먼저, 양면코팅공정을 수행할 기판(170)을 챔버(110)의 양측에 서로 대응되게 설치된 롤링부(151, 152)에 배치시킨다(S301). 여기서, 기판(170)은 예컨대 폴리머 기판으로서 PET, PC, PI, PEN, 메탈 포일(metal foil) 등을 포함할 수 있다.
다음으로, 롤링부(151, 152)를 회전시키면서 챔버(110)내의 기판(170)을 이동시킨다(S311).
다음으로, 챔버(110) 내의 제 1 플라즈마 생성부(111) 및 제 2 플라즈마 생성부(112)에 가스를 공급한다(S321). 이때, 질소, 산소, 아르곤 또는 헬륨 가스 등이 공급될 수 있다.
다음으로, 제 1 플라즈마 생성부(111) 및 제 2 플라즈마 생성부(112)에 RF 전력을 공급하여 각각의 영역(111, 112)에 플라즈마를 발생시킨다(S331).
다음으로, 발생시킨 플라즈마에 의하여 기판(170)의 상부면 및 하부면에 박막이 형성되도록 한다(S341). 여기서, 제 1 플라즈마 생성부(111)에서 기판(170)의 상부면에 대한 실리콘 산화물 박막 코팅이 수행되고, 제 2 플라즈마 생성부(112)에서 기판(170)의 하부면에 대한 실리콘 산화물 박막 코팅이 수행된다.
이때, 제 1 플라즈마 생성부(111)의 상부 전극(113) 및 제 2 플라즈마 생성부(112)의 하부 전극(116)이 주 전극이 되어 각각 플라즈마를 발생시키게 된다.
그리고, 제 1 플라즈마 생성부(111)의 하부 전극(115) 및 제 2 플라즈마 생성부(112)의 상부 전극(114)에 RF 바이어스가 공급되어 보다 효과적으로 플라즈마 발생에 의한 기판(170)의 박막 형성이 이루어져 기판(170)의 성능을 향상시킬 수 있다.
도 4a는 본 발명의 일 실시예에 따른 보조 전극이 배치된 제 1 플라즈마 생성부를 도시한다. 도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 보조 전극의 배향 구조를 나타내는 평면도이다. 그리고, 도 4c는 본 발명의 다른 실시예에 따른 보조 전극의 배향 구조를 나타내는 평면도이다. 참고로, 도 4a 내지 도 4c는 보조 전극(133, 134)이 각각 배치된 챔버(110)내 제 1 플라즈마 생성부(111) 및 제 2 플라즈마 생성부(112) 중 제 1 플라즈마 생성부(111)만 설명의 편의상 별도로 도시하였지만, 하기의 내용이 제 2 플라즈마 생성부(112)에도 적용될 수 있음은 물론이다.
도 4a에 도시된 바와 같이, 제 1 플라즈마 생성부(111)에 포함된 제 1 보조 전극(133)과 제 2 보조 전극(134)은 플라즈마 발생을 위한 기전력을 발생시키는 보조 전극부로서, 제 1 플라즈마 생성부(111) 내에서 상호 수평 대향 구비되며 전력의 인가에 따라 전기장을 형성시킨다.
이때, 밀도 및 온도 등의 플라즈마 변수들을 조절하기 위해 플라즈마 발생용 안테나(antenna)가 보조 전극(133, 134)으로 사용될 수 있다. 그리고, 이러한 안테나는 커패시턴스 값이 낮은 절연 안테나 및 구리 물질과 같은 재질의 안테나 등을 포함할 수 있다. 이와 마찬가지로, 플라즈마를 발생시키는 제 2 플라즈마 생성부(112)에도 보조 전극(133, 144)이 구성될 수 있다.
또한, 도 4b에 도시된 바와 같이, 하나의 제 1 보조 전극(133)과 하나의 제 2 보조 전극(134)이 수평 대향하여 제 1 플라즈마 생성부(111)에 구비될 수 있다. 이때, 제 1 보조 전극(133)에는 전원(139)으로부터 RF 전력이 인가되고 제 2 보조 전극(134)은 접지되며, 두 보조 전극 사이에 전기장이 형성된다. 이와 같은 전기장 형성으로 인해 하전 입자들이 ±y 방향으로 교번 가속되어 더 높은 플라즈마 밀도가 형성될 수 있다.
또한, 도 4c에 도시된 바와 같이, 복수의 제 1 보조 전극(135, 137)과 복수의 제 2 보조 전극(136, 138)이 수평으로 상호 교차하여 구비될 수 있다. 이때, 두 개의 제 1 보조 전극(135, 137)에 전원(139)으로부터 전력이 인가되고, 두 개의 제 2 보조 전극(136, 138)이 접지되어 각각 교차 배치된 제 1 보조 전극(135, 137)과 제 2 보조 전극(136, 138) 간에 전기장이 형성된다.
한편, 또 다른 실시예에서 제 1 보조 전극과 제 2 보조 전극의 개수가 제 1 플라즈마 생성부(111) 및 제 2 플라즈마 생성부(112)의 수용 가능한 개수 내에서 다양하게 설정될 수 있다. 즉, 제 1 플라즈마 생성부(111) 및 제 2 플라즈마 생성부(112) 내 제 1 보조 전극과 제 2 보조 전극이 서로 동일한 개수로 구비되거나, 비대칭 개수로 구비될 수 있다. 예를 들어, 비대칭 개수로 구비될 경우, 3개의 제 1 보조 전극과 2개의 제 2 보조 전극이 수평으로 상호 교차하여 배치될 수 있다.
그리고, 도 4a 내지 도 4c에서는 주 전극부(상부 전극(113) 및 하부 전극(115))과 보조 전극(제 1 보조 전극(133) 및 제 2 보조 전극(134))이 서로 직교하는 형태로 배치되어 있지만, 이에 한정되는 것이 아니며, 직교 배치 형태 이외에 다른 형태의 배치 또한 가능하다. 이를테면, 보조 전극부의 제 1 보조 전극(133) 및 제 1 보조 전극(134) 중 적어도 하나의 보조 전극의 일단이 +z 방향 또는 -z 방향으로 더 이동 배치되어 주 전극부가 대향하는 방향과 보조 전극부가 대향하는 방향이 직각이 아닌 소정의 경사각을 이루어 배치될 수도 있다. 이러한 경우, 주 전극부에 의한 하전 입자들의 ±z 방향의 교번 가속과 보조 전극부에 의한 하전 입자들의 ±y 방향의 교번 가속이 중첩되는 영역이 더 넓어지게 되어 플라즈마 생성 효율이 더욱 향상될 수 있다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
110: 챔버
111: 제 1 플라즈마 생성부
112: 제 2 플라즈마 생성부
113, 114: 상부 전극
115, 116: 하부 전극
121, 122: 전원부
123, 124: RF 바이어스 공급부
131, 132: 가스 공급부
133, 134: 보조 전극
141, 142: 장력 조절부
151, 152: 롤링부
160: 진공펌프
170: 기판
111: 제 1 플라즈마 생성부
112: 제 2 플라즈마 생성부
113, 114: 상부 전극
115, 116: 하부 전극
121, 122: 전원부
123, 124: RF 바이어스 공급부
131, 132: 가스 공급부
133, 134: 보조 전극
141, 142: 장력 조절부
151, 152: 롤링부
160: 진공펌프
170: 기판
Claims (13)
- 기판 양면 코팅 장치에 있어서,
기판의 코팅이 수행되는 챔버 및
상기 챔버 내에서 상기 기판의 연속적인 이동이 이루어지도록 상기 챔버의 양측에 대응되게 설치된 제 1 롤링부 및 제 2 롤링부를 포함하되,
상기 챔버는
상기 기판의 상부면의 표면에 플라즈마를 발생시키는 제 1 플라즈마 생성부 및
상기 기판의 하부면의 표면에 플라즈마를 발생시키는 제 2 플라즈마 생성부를 포함하고,
상기 제 1 롤링부 및 제 2 롤링부를 통해 상기 기판을 각각의 상기 제 1 플라즈마 생성부 및 제 2 플라즈마 생성부에 각각 포함되고, 서로 대향하도록 배치된 상부 전극 및 하부 전극 사이로 이동시키는 것인
기판 양면 코팅 장치.
- 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 플라즈마 생성부는
상기 제 1 플라즈마 생성부의 상부 전극에 가스를 공급하는 제 1 가스 공급부,
상기 제 1 플라즈마 생성부의 상부 전극에 RF 전력을 인가하는 제 1 전원부 및
상기 제 1 플라즈마 생성부의 하부 전극에 RF 바이어스(bias)를 제공하는 제 1 RF 바이어스 공급부를 포함하고,
상기 제 1 플라즈마 생성부는
상기 공급받은 가스 및 RF 전력을 통해 상기 기판의 상부면의 표면에 상기 플라즈마를 발생시키는 것인 기판 양면 코팅 장치.
- 제 1 항에 있어서,
상기 제 2 플라즈마 생성부의 하부 전극에 가스를 공급하는 제 2 가스 공급부,
상기 제 2 플라즈마 생성부의 하부 전극에 RF 전력을 인가하는 제 2 전원부 및
상기 제 2 플라즈마 생성부의 상부 전극에 RF 바이어스를 제공하는 제 2 RF 바이어스 공급부를 포함하고,
상기 제 2 플라즈마 생성부는
상기 공급받은 가스 및 RF 전력을 통해 상기 기판의 하부면의 표면에 상기 플라즈마를 발생시키는 것인 기판 양면 코팅 장치.
- 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 플라즈마 생성부 및 상기 제 2 플라즈마 생성부는
플라즈마 강화 화학적 증착(PECVD) 공정 방법으로 상기 기판의 상부면과 하부면에 상기 플라즈마를 발생시키는 기판 양면 코팅 장치.
- 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 플라즈마 생성부 및 제 2 플라즈마 생성부를 통과하는 상기 기판을 평평하게 유지시키는 장력 조절부를 더 포함하는 기판 양면 코팅 장치.
- 제 1 항에 있어서,
상기 기판은
상기 제 1 플라즈마 생성부의 하부 전극 및 상기 제 2 플라즈마 생성부의 상부 전극으로부터 일정 거리만큼 떨어져 비접촉식으로 이동하는 것인 기판 양면 코팅 장치.
- 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 플라즈마 생성부 및 제 2 플라즈마 생성부 중 하나 이상에 삽입되어 상기 플라즈마의 밀도를 높이는 보조 전극을 더 포함하는 기판 양면 코팅 장치.
- 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 롤링부는 롤 피더(roll feeder)로 구현된 것이고,
상기 제 2 롤링부는 리와인더(rewinder)로 구현된 것인 기판 양면 코팅 장치.
- 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 하나의 항에 있어서,
상기 기판은
메탈 포일(metal foil), 유리 기판, 폴리메틸메타아크릴레이트(PMMA, polymethyl methacrylate), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET, polyethylene terephthalate), 폴리에틸렌 나프탈레이트(PEN, polyethylene naphthalate), 폴리에테르에테르케톤(PEEK, Polyetheretherketone), 폴리카보네이트(PC, polycarbonate), 폴리이미드(PI, polyimide), 폴리에테르 술폰(PES, polyether sulfone), 폴리아릴라이트(polyarylite) 및 사이클릭 올레핀 코폴리머(COC, cyclic olefin copolymer) 중 하나 이상을 포함하는 것인 기판 양면 코팅 장치.
- 기판 양면 코팅 장치를 이용한 기판 양면 코팅 방법에 있어서,
(a) 기판의 코팅이 수행되는 챔버의 양측에 대응되게 설치된 롤링부에 상기 기판을 배치시키는 단계 및
(b) 상기 롤링부를 통해 상기 기판을 이동시키면서 상기 챔버의 제 1 영역에서 상기 기판의 상부면의 표면에 플라즈마를 발생시키고, 상기 챔버의 제 2 영역에서 상기 기판의 하부면의 표면에 플라즈마를 발생시키는 단계를 포함하는 기판 양면 코팅 방법.
- 제 10 항에 있어서,
상기 (b) 단계는
상기 제 1 영역 및 제 2 영역에 각각 가스를 공급하는 단계,
상기 제 1 영역에 구비된 제 1 플라즈마 생성부의 상부 전극에 RF 전력을 공급하고, 상기 제 1 플라즈마 생성부의 하부 전극에 RF 바이어스를 공급하는 단계 및
상기 제 2 영역에 구비된 제 2 플라즈마 생성부의 하부 전극에 RF 전력을 공급하고, 상기 제 2 플라즈마 생성부의 상부 전극에 RF 바이어스를 공급하는 단계를 포함하는 기판 양면 코팅 방법.
- 제 10 항에 있어서,
상기 (b) 단계는,
상기 제 1 영역 및 제 2 영역에 공급된 가스 및 RF 전력을 통해 상기 기판의 상부면 및 하부면에 상기 플라즈마를 발생시키는 기판 양면 코팅 방법.
- 제 10 항 내지 제 12 항 중 어느 하나의 항에 있어서,
상기 기판은
메탈 포일(metal foil), 유리 기판, 폴리메틸메타아크릴레이트(PMMA, polymethyl methacrylate), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET, polyethylene terephthalate), 폴리에틸렌 나프탈레이트(PEN, polyethylene naphthalate), 폴리에테르에테르케톤(PEEK, Polyetheretherketone), 폴리카보네이트(PC, polycarbonate), 폴리이미드(PI, polyimide), 폴리에테르 술폰(PES, polyether sulfone), 폴리아릴라이트(polyarylite) 및 사이클릭 올레핀 코폴리머(COC, cyclic olefin copolymer) 중 하나 이상을 포함하는 것인 기판 양면 코팅 방법.
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| KR102159993B1 (ko) * | 2018-12-03 | 2020-09-25 | 한국과학기술연구원 | 유기광전자소자의 봉지필름 및 그 제조방법 |
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Citations (2)
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|---|---|---|---|---|
| JP4580496B2 (ja) | 2000-03-31 | 2010-11-10 | 大日本印刷株式会社 | プラズマ処理装置およびプラズマ処理方法 |
| JP4621345B2 (ja) | 2000-10-03 | 2011-01-26 | 株式会社ユーテック | プラズマｃｖｄ装置 |
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| JP4621345B2 (ja) | 2000-10-03 | 2011-01-26 | 株式会社ユーテック | プラズマｃｖｄ装置 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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