KR101273771B1 - Roll-to-Roll sputtering system - Google Patents

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Abstract

본 발명은 필름 형태의 피증착물을 연속적으로 성막할 수 있는 롤투롤 스퍼터링 시스템에 관한 것이다. 본 발명에 의한 롤투롤 스퍼터링 시스템은, 진공 챔버를 갖는 하우징, 진공 챔버에 스퍼터링 가스를 공급하기 위한 스퍼터링 가스 공급기, 필름형 피증착물을 진공 챔버 내에 마련되는 증착 영역으로 연속적으로 공급하기 위한 와인더 및 리와인더, 증착 영역에 필름형 피증착물에 증착될 성막 입자를 공급하기 위한 스퍼터 건, 스퍼터 건에 방전 전력을 공급하기 위한 전원, 증착 영역을 통과하는 필름형 피증착물과 접하여 필름형 피증착물을 냉각시키는 냉각 드럼, 냉각 드럼에 냉각매체를 공급하는 냉각 시스템을 포함한다. 본 발명에 의한 롤투롤 스퍼터링 시스템은, 냉각 드럼이 필름형 피증착물에 접하여 성막 중의 필름형 피증착물을 지속적으로 냉각시킴으로써, 열에 의한 필름형 피증착물의 변형이나 파손을 방지할 수 있다.The present invention relates to a roll-to-roll sputtering system capable of continuously forming a film-deposited deposit. The roll-to-roll sputtering system according to the present invention includes a housing having a vacuum chamber, a sputtering gas supply for supplying a sputtering gas to the vacuum chamber, a winder for continuously supplying a film-like deposit to a deposition region provided in the vacuum chamber, and A rewinder, a sputter gun for supplying the deposited particles to be deposited on the film-like deposit in the deposition region, a power source for supplying discharge power to the sputter gun, and a film-like deposit passing through the deposition region to cool the film-like deposit. And a cooling system for supplying a cooling medium to the cooling drum. In the roll-to-roll sputtering system according to the present invention, the cooling drum is in contact with the film-like deposit and continuously cools the film-like deposit in the film formation, thereby preventing deformation or breakage of the film-like deposit due to heat.

Description

롤투롤 스퍼터링 시스템{Roll-to-Roll sputtering system}Roll-to-Roll sputtering system

본 발명은 스퍼터링 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 필름 형태의 피증착물을 연속적으로 성막할 수 있는 롤투롤 스퍼터링 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a sputtering system, and more particularly to a roll-to-roll sputtering system capable of continuously forming a film-like deposit.

기상증착법(Vapor Deposition)은 증착시키려는 물질이 기판으로 기체상태에서 고체상태로 변태될 때 어떤 과정을 거치느냐에 따라 화학증착법(Chemical Vapor Deposition; CVD)과 물리증착법(Physical Vapor Deposition; PVD)으로 구분될 수 있다. 물리증착법은 진공 환경을 요구하는데 반해 화학증착법은 수십~수백 torr 내지는 상압의 환경에서도 작업이 가능하고, 화학증착법은 물리증착법에 보다 훨씬 고온의 환경이 요구된다.Vapor Deposition can be divided into Chemical Vapor Deposition (CVD) and Physical Vapor Deposition (PVD) depending on what happens when the material to be deposited is transformed from gas to solid state on the substrate. Can be. While physical vapor deposition requires a vacuum environment, chemical vapor deposition can operate in an environment of tens to hundreds of torr or atmospheric pressure, and chemical vapor deposition requires a much higher temperature environment than physical vapor deposition.

화학증착법으로는 MOCVD(Metal-organic chemical vapor deposition), HVPE(Hydride vapor phase epitaxy) 등이 있다. 화학증착법은 물리증착법처럼 원료 물질을 일단 기체상태로 운반하나, 원료 물질이 기판의 표면에서 화학반응을 일으켜 고체 상태로 변화한다.Chemical vapor deposition includes metal-organic chemical vapor deposition (MOCVD) and hybrid vapor phase epitaxy (HVPE). Chemical vapor deposition, like physical vapor deposition, carries the raw material once in a gaseous state, but the raw material undergoes a chemical reaction on the surface of the substrate to change to a solid state.

물리증착법으로는 스퍼터링(Sputtering), 전자빔증착법(E-beam evaporation), 열증착법(Thermal evaporation), 레이저분자빔증착법Laser molecular beam epitaxy; L-MBE), 펄스레이저증착법(Pulsed laser deposition; PLD) 등이 있다. 이들 물리증착법들은 증착시키려는 물질이 기판에 증착될 때 기체상태가 고체상태로 바뀌는 과정에서 물리적인 변화가 수반된다. 즉, 고체 상태의 타겟을 열, 레이저, 전자빔 등을 통해 기체상태로 날려서 보내고 날아간 원료 물질이 기판에 닿을 때 고체 상태로 변화하여 박막이 형성된다. 기판에 붙은 물질의 화학적 조성은 기판에 도착한 기체상태의 물질의 조성과 같다. 물리적증착법은 증착시키려는 물질을 기체상태로 만들어서 날려보내는 것이므로, 기체상태의 물질이 중간에 다른 기체 분자들과 부딪혀서 기판에 닿지 못하거나, 이로 인해 발생되는 공정 중의 증착시키려는 입자의 에너지 손실, 그리고 미세 먼지와의 반응 등을 막기 위해 진공 환경이 필수적으로 요구된다.Examples of the physical vapor deposition method include sputtering, E-beam evaporation, thermal evaporation, laser molecular beam epitaxy, and the like. L-MBE), pulsed laser deposition (PLD), and the like. These physical vapor deposition methods involve a physical change in the process of changing the gas state into a solid state when the material to be deposited is deposited on a substrate. That is, when a target in a solid state is blown out in a gaseous state through heat, a laser, an electron beam, or the like and the flying raw material contacts the substrate, a thin film is formed. The chemical composition of the substance on the substrate is the same as that of the gaseous substance that reaches the substrate. Physical vapor deposition involves blowing the material to be deposited into a gaseous state, so that the gaseous material collides with other gas molecules in the middle so that it cannot reach the substrate, or the resulting energy loss of the particles to be deposited during the process, and fine dust. In order to prevent the reaction with a vacuum environment is essential.

물리증착법 중에서 스퍼터링은 기판 재료의 종류에 관계없이 어떤 재질의 막으로도 유독한 가스를 사용하지 않고 안전하게 비교적 간단한 장치로 박막을 얻을 수 있다는 점에서 널리 사용되고 있다. 스퍼터링은 진공 중에서 불활성 기체(Ar, Kr, Xe 등)의 글로 방전(Glow discharge)을 형성하여 양이온들이 음극 바이어스된 타겟에 충돌하도록 함으로써 운동량 전달에 의해 타겟의 원자가 방출되도록 하는 방법이다.Among physical vapor deposition methods, sputtering is widely used in that a film of any material can be obtained safely with a relatively simple device without using toxic gas regardless of the type of substrate material. Sputtering is a method of forming a glow discharge of an inert gas (Ar, Kr, Xe, etc.) in a vacuum so that the cations collide with the cathode biased target to release the atoms of the target by momentum transfer.

타켓이 전도체일 경우에는 DC 바이어스를 사용할 수 있지만 부도체인 경우에는 공간전하(Space charge)가 축적되는 것을 막기 위해서 RF(13.56MHz)나 Pulsed DC 전원을 이용해서 바이어스를 인가한다. 방출된 원자들은 진공 챔버 안에서 자유롭게 운동하게 되며 기판에 입사되는 입자들은 박막을 형성한다. 스퍼터링 가스와 함께 반응성 가스(O2, N2, NH3, CH4, C2H2 등)를 도입하게 되면 반응성 가스분자들도 함께 이온화되고 활성화되며 스퍼터링된 입자들과 반응하여 질화물, 타화물 등의 화합물 피막을 형성한다.If the target is a conductor, a DC bias can be used. In the case of a non-conductor, a bias is applied using RF (13.56 MHz) or a pulsed DC power supply to prevent space charge from accumulating. The released atoms move freely in the vacuum chamber and the particles incident on the substrate form a thin film. When the reactive gas (O 2 , N 2 , NH 3 , CH 4 , C 2 H 2, etc.) is introduced together with the sputtering gas, the reactive gas molecules are also ionized and activated together with the sputtered particles to react with nitrides and saliva. Compound coating films, such as these, are formed.

현재, LCD, AMOLED, 태양전지(Si/DSSC/OSC/CIGS), 터치 패널, 발광다이오드(LED), 투명 TFT등 광전소자 제조에 이용되는 ITO 투명 전극은 평판형 타겟을 이용하여 In-line 스퍼터링 공정을 통해 만들어진다.Currently, ITO transparent electrodes used in the manufacture of optoelectronic devices such as LCD, AMOLED, solar cell (Si / DSSC / OSC / CIGS), touch panel, light emitting diode (LED), transparent TFT, etc. Made through the process.

그런데 평판형 타겟을 이용한 스퍼터링은 높은 자장에 의해 구속된 플라즈마의 영역이 제한적이기 때문에, 타겟 재료의 소모가 일부분에 지나지 않아 타겟 재료소모량이 매우 높다.However, in sputtering using a plate-shaped target, since the region of the plasma constrained by the high magnetic field is limited, the consumption of the target material is only a portion, and the target material consumption is very high.

또한, 평판형 타겟은 표면 부근의 재료의 불균일도가 매우 높아서 표면 부근의 정전기 발생률이 매우 높다. 이는 직류를 이용한 양산공정에서는 높은 아크 발생률로 이어질 수 있어 타겟 재료의 변형 및 파손뿐만 아니라 시스템 전체의 문제로 이어질 수 있다.In addition, the plate-shaped target has a very high degree of nonuniformity of the material near the surface, and thus a high generation rate of static electricity near the surface. This can lead to high arc incidence in the mass production process using direct current, which can lead to system-wide problems as well as deformation and breakage of the target material.

또한, 종래의 플렉시블 광전소자 제작에 이용되고 있는 롤투롤 스퍼터링 시스템은, 직접적인 플라즈마 노출로 인해 기판이 변형되거나 유기물층이 손상될 수 있다.In addition, in the roll-to-roll sputtering system used in the conventional flexible optoelectronic device fabrication, the substrate may be deformed or the organic layer may be damaged due to direct plasma exposure.

본 발명은 이러한 점을 감안하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 피증착물이 플라즈마에 직접적으로 노출되지 않도록 하여 피증착물의 손상을 줄이고, 아크의 문제로부터 자유로운 롤투롤 스퍼터링 시스템을 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of this point, and an object of the present invention is to provide a roll-to-roll sputtering system free from damage of the deposit by preventing the deposit from being directly exposed to the plasma.

본 발명의 다른 목적은 타겟 재료의 이용 효율을 향상시키고 성막 공정 시 피증착물의 열에 의한 손상을 최소화할 수 있는 롤투롤 스퍼터링 시스템을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a roll-to-roll sputtering system capable of improving the utilization efficiency of the target material and minimizing the thermal damage of the deposit during the film forming process.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일측면에 따른 롤투롤 스퍼터링 시스템은, 진공 챔버를 갖는 하우징, 상기 진공 챔버에 스퍼터링 가스를 공급하기 위한 스퍼터링 가스 공급기, 필름형 피증착물을 상기 진공 챔버 내에 마련되는 증착 영역으로 연속적으로 공급하기 위해 상호 연동하여 상기 필름형 피증착물을 감거나 풀어주는 와인더 및 리와인더, 상기 증착 영역에 상기 필름형 피증착물에 증착될 성막 입자를 공급하기 위해 상기 진공 챔버에 배치되는 스퍼터 건, 상기 스퍼터 건에 방전 전력을 공급하기 위한 전원, 상기 증착 영역을 통과하는 상기 필름형 피증착물과 접하여 상기 필름형 피증착물을 냉각시키는 냉각 드럼, 상기 냉각 드럼을 냉각시키기 위해 상기 냉각 드럼에 냉각매체를 공급하는 냉각 시스템을 포함한다.Roll to roll sputtering system according to an aspect of the present invention for achieving the above object, the housing having a vacuum chamber, a sputtering gas supply for supplying a sputtering gas to the vacuum chamber, a film-like deposit is provided in the vacuum chamber A winder and a rewinder for winding or unwinding the film-like deposit to be continuously supplied to the deposition region, and disposed in the vacuum chamber to supply the deposition particles to be deposited on the film-like deposit to the deposition region. A sputter gun, a power source for supplying discharge power to the sputter gun, a cooling drum for cooling the film-like deposit in contact with the film-like deposit passing through the deposition region, and a cooling drum for cooling the cooling drum. It includes a cooling system for supplying a cooling medium.

상기 증착 영역은 상기 냉각 드럼 둘레를 따라 복수로 마련되고, 상기 스퍼터 건은 상기 각 증착 영역마다 상기 성막 입자를 공급할 수 있도록 상기 진공 챔버에 복수로 배치될 수 있다.The deposition region may be provided in plural along the circumference of the cooling drum, and the sputter gun may be provided in plural in the vacuum chamber to supply the deposition particles to each deposition region.

상기 스퍼터 건은 서로 마주보도록 배치되는 제 1 타겟 및 제 2 타겟을 포함하고, 상기 증착 영역은 상기 제 1 타겟과 상기 제 2 타겟의 배열 방향과 직교하는 방향에 배치될 수 있다.The sputter gun may include a first target and a second target disposed to face each other, and the deposition region may be disposed in a direction orthogonal to an arrangement direction of the first target and the second target.

상기 제 1 타겟 및 상기 제 2 타겟은 원통형으로 이루어지고, 상기 스퍼터 건은, 상기 제 1 타겟 및 상기 제 2 타겟을 각각 회전시키기 위한 제 1 타겟 회전장치 및 제 2 타겟 회전장치, 상기 제 1 타겟과 상기 제 2 타겟의 사이에 자기장을 형성하기 위해 상기 제 1 타겟의 내부에 배치되는 제 1 자석유닛 및 상기 제 2 타겟의 내부에 배치되는 제 2 자석유닛을 더 포함할 수 있다.The first target and the second target has a cylindrical shape, the sputter gun, a first target rotating device and a second target rotating device for rotating the first target and the second target, respectively, the first target And a first magnet unit disposed inside the first target and a second magnet unit disposed inside the second target to form a magnetic field between the second target and the second target.

상기 스퍼터 건은 상기 제 1 자석유닛 및 상기 제 2 자석유닛을 각각 회전시켜 상기 제 1 자석유닛 및 상기 제 2 자석유닛 각각의 배치 각도를 변화시키기 위한 제 1 자석유닛 각도조절장치 및 제 2 자석유닛 각도조절장치를 더 포함할 수 있다.The sputter gun rotates the first magnet unit and the second magnet unit, respectively, so that the first magnet unit angle adjusting device and the second magnet unit change the placement angle of each of the first magnet unit and the second magnet unit. It may further include an angle adjusting device.

상기 제 1 자석유닛은 같은 자극이 모두 상기 제 2 타겟을 향하도록 배치되는 복수의 제 1 자석과 상기 제 2 타겟을 향하는 상기 제 1 자석들의 끝단을 연결하는 제 1 요크를 포함하고, 상기 제 2 자석유닛은 상기 제 2 타겟을 향하는 상기 제 1 자석들의 자극과 반대의 자극이 상기 제 1 타겟을 향하도록 배치되는 복수의 제 2 자석과 상기 제 1 타겟을 향하는 상기 제 2 자석들의 끝단을 연결하는 제 2 요크를 포함할 수 있다.The first magnet unit includes a plurality of first magnets arranged so that all of the same magnetic poles face the second target and a first yoke connecting the ends of the first magnets facing the second target, and the second The magnet unit connects the plurality of second magnets disposed so that the magnetic poles opposite to the magnetic poles of the first magnets facing the second target toward the first target and the ends of the second magnets facing the first target. It may comprise a second yoke.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 측면에 따른 롤투롤 스퍼터링 시스템은, 진공 챔버를 갖는 하우징, 상기 진공 챔버에 스퍼터링 가스를 공급하기 위한 스퍼터링 가스 공급기, 제 1 필름형 피증착물을 상기 진공 챔버 내에 마련되는 제 1 증착 영역으로 연속적으로 공급하기 위해 상호 연동하여 상기 제 1 필름형 피증착물을 감거나 풀어주는 제 1 와인더 및 제 1 리와인더, 제 2 필름형 피증착물을 상기 진공 챔버 내에 마련되는 제 2 증착 영역으로 연속적으로 공급하기 위해 상호 연동하여 상기 제 2 필름형 피증착물을 감거나 풀어주는 제 2 와인더 및 제 2 리와인더, 서로 마주보도록 배치되는 제 1 타겟 및 제 2 타겟을 갖고 상기 제 1 타겟 및 상기 제 2 타겟으로부터 스퍼터링되는 성막 입자를 상기 제 1 증착 영역 및 상기 제 2 증착 영역에 제공하기 위해 상기 제 1 증착 영역과 상기 제 2 증착 영역 사이에 배치되는 스퍼터 건, 상기 스퍼터 건에 방전 전력을 공급하기 위한 전원, 상기 제 1 증착 영역을 통과하는 상기 제 1 필름형 피증착물과 접하여 상기 제 1 필름형 피증착물을 냉각시키는 냉각 드럼, 상기 냉각 드럼을 냉각시키기 위해 상기 냉각 드럼에 냉각매체를 공급하는 냉각 시스템을 포함한다.According to another aspect of the present invention, a roll-to-roll sputtering system includes a housing having a vacuum chamber, a sputtering gas supply for supplying a sputtering gas to the vacuum chamber, and a first film-like deposit in the vacuum chamber. A first winder, a first rewinder, and a second film-type deposit in the vacuum chamber, the first winder and the first rewinder for winding or unwinding the first film-form deposit to interlock with each other to continuously supply the first deposition region. A second winder and a second rewinder for winding or unwinding the second film-like deposit to be continuously supplied to a second deposition region, the first target having a first target and a second target disposed to face each other; Providing deposition particles sputtered from a target and the second target to the first deposition region and the second deposition region A sputter gun disposed between the first deposition region and the second deposition region, a power source for supplying discharge power to the sputter gun, and contacting the first film-like deposit passing through the first deposition region. A cooling drum for cooling the film-like deposit, and a cooling system for supplying a cooling medium to the cooling drum for cooling the cooling drum.

상기 제 1 증착 영역은 상기 냉각 드럼 둘레를 따라 복수로 마련되고, 상기 제 2 증착 영역은 상기 각 제 1 증착 영역과 마주보는 위치에 배치되도록 복수로 마련되며, 상기 스퍼터 건은 서로 마주보는 상기 각 제 1 증착 영역과 상기 각 제 2 증착 영역의 사이마다 배치될 수 있다.The first deposition region may be provided in plural along the circumference of the cooling drum, and the second deposition region may be provided in plural so as to face each of the first deposition regions, and the sputter gun may face each other. It may be disposed between the first deposition region and each of the second deposition region.

본 발명에 의한 롤투롤 스퍼터링 시스템은, 냉각 드럼이 필름형 피증착물에 접하여 성막 중의 필름형 피증착물을 지속적으로 냉각시킴으로써, 스퍼터링 시 플라즈마로부터 발생된 열에 의한 필름형 피증착물의 변형이나 파손을 방지할 수 있다.The roll-to-roll sputtering system according to the present invention can prevent the deformation or breakage of the film-like deposit due to the heat generated from the plasma during sputtering by the cooling drum continuously contacting the film-like deposit and continuously cooling the film-like deposit in the film formation. Can be.

또한, 본 발명에 의한 롤투롤 스퍼터링 시스템은 회전 원통형의 대향 타겟 사이에 플라즈마를 효율적으로 구속시킴으로서 플라즈마에 의한 피증착물의 손상을 최소화할 수 있고, 타겟이 회전하기 때문에 타겟 이용 효율을 높일 수 있으며, 성막 속도도 높일 수 있다. In addition, the roll-to-roll sputtering system according to the present invention can effectively confine the plasma between opposing targets of the rotating cylinder to minimize the damage of the deposits by the plasma, and can increase the target utilization efficiency because the target rotates, The film formation speed can also be increased.

또한, 본 발명에 의한 롤투롤 스퍼터링 시스템은 회전 원통형의 대향 타겟을 이용함으로써 타겟 재료의 이용 효율을 극대화할 수 있어 자원의 낭비를 막을 수 있고, 생산 단가 절감을 통해 원가 경쟁력 확보할 수 있다.In addition, the roll-to-roll sputtering system according to the present invention can maximize the use efficiency of the target material by using a counter-rotating target of the rotation cylindrical can prevent the waste of resources, it is possible to secure cost competitiveness by reducing the production cost.

또한, 본 발명에 의한 롤투롤 스퍼터링 시스템은 유기물 박막을 이용하는 AMOLED, OTFT, OSC, 유기메모리소자, 유기물센서 등의 광전소자의 제조공정에 들어가는 금속, 투명전극, 반도체, 부도체, 유전체, 박막봉지막 등의 성막에 플라즈마에 의한 데미지 없이 적용될 수 있다. 또한, 고분자, 저분자 기판을 이용하는 차세대 플렉시블 디스플레이, 플렉시블 태양전지, 플렉시블 트랜지스터, 플렉시블 메모리, 플렉시블 센서의 저온·저손상 박막 제조가 가능하다.In addition, the roll-to-roll sputtering system according to the present invention is a metal, a transparent electrode, a semiconductor, a non-conductor, a dielectric, a thin film encapsulation film to enter the manufacturing process of the photoelectric device, such as AMOLED, OTFT, OSC, organic memory device, organic sensor using an organic thin film It can be applied to the film formation of the back without damage by plasma. In addition, it is possible to manufacture low-temperature and low-damage thin films of next-generation flexible displays, flexible solar cells, flexible transistors, flexible memories, and flexible sensors using polymers and low-molecular substrates.

또한, 본 발명에 의한 롤투롤 스퍼터링 시스템은 스퍼터 건의 자기장을 형성하기 위한 제 1 자석유닛과 제 2 자석유닛의 배치 각도를 조절함으로써, 성막 공정 상의 다양한 편의를 제공할 수 있고, 다양한 성막 효과를 얻을 수 있다.In addition, the roll-to-roll sputtering system according to the present invention can provide various conveniences in the film forming process by adjusting the arrangement angle of the first magnet unit and the second magnet unit for forming the magnetic field of the sputter gun, and obtain various film forming effects. Can be.

도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 롤투롤 스퍼터링 시스템을 개략적으로 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 의한 롤투롤 스퍼터링 시스템을 이용한 성막 공정을 설명하기 위해 증착 영역 주위의 구성을 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 의한 롤투롤 스퍼터링 시스템을 개략적으로 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 의한 롤투롤 스퍼터링 시스템을 이용한 성막 공정을 설명하기 위해 증착 영역 주위의 구성을 나타낸 것이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 의한 롤투롤 스퍼터링 시스템을 이용한 변형된 성막 공정을 설명하기 위해 증착 영역 주위의 구성을 나타낸 것이다.
Figure 1 schematically shows a roll-to-roll sputtering system according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 shows the configuration around the deposition area to explain the film forming process using a roll-to-roll sputtering system according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 schematically shows a roll-to-roll sputtering system according to another embodiment of the present invention.
Figure 4 shows the configuration around the deposition area to explain the film forming process using a roll-to-roll sputtering system according to another embodiment of the present invention.
FIG. 5 illustrates a configuration around a deposition region to explain a modified film forming process using a roll-to-roll sputtering system according to another embodiment of the present invention.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명의 일실시예에 의한 롤투롤 스퍼터링 시스템에 대하여 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, a roll-to-roll sputtering system according to an embodiment of the present invention will be described in detail.

본 발명을 설명함에 있어서, 도면에 도시된 구성요소의 크기나 형상 등은 설명의 명료성과 편의를 위해 과장되거나 단순화되어 나타날 수 있다. 또한, 본 발명의 구성 및 작용을 고려하여 특별히 정의된 용어들은 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 이러한 용어들은 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.In describing the present invention, the sizes and shapes of the components shown in the drawings may be exaggerated or simplified for clarity and convenience of explanation. In addition, terms defined in consideration of the configuration and operation of the present invention may be changed according to the intention or custom of the user, the operator. These terms are to be construed in accordance with the meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention based on the contents throughout the present specification.

도 1에 도시된 것과 같이, 본 발명의 일실시예에 의한 롤투롤 스퍼터링 시스템(100)은, 진공 챔버(110)를 갖는 하우징(110), 진공 챔버(110)에 스퍼터링 가스를 공급하기 위한 스퍼터링 가스 공급기(120), 진공 챔버(111)를 진공으로 만들어주는 진공 펌프(126), 필름형 피증착물(10)을 진공 챔버(111) 내에 마련되는 복수의 증착 영역(113a)(113b)(113c)(113d)으로 연속적으로 공급하기 위한 와인더(130) 및 리와인더(131), 필름형 피증착물(10)에 증착될 성막 입자를 공급하기 위한 복수의 스퍼터 건(140a)(140b)(140c)(140d), 성막 공정 중에 필름형 피증착물(10)을 냉각시키기 위한 냉각 드럼(170), 냉각 드럼(170)에 냉각매체를 공급하는 냉각 시스템(172)을 포함한다. 하우징(110)에는 진공 챔버(110)로 가스를 공급하기 위한 가스 공급관(124)이 연결된다. 가스 공급관(124)은 아르곤(Ar) 등의 스퍼터링 가스를 공급하기 위한 스퍼터링 가스 공급기(120)와 산소(O2) 등의 반응성 가스를 공급하기 위한 반응성 가스 공급기(122)를 진공 챔버(110)와 연결한다.As shown in FIG. 1, the roll-to-roll sputtering system 100 according to an embodiment of the present invention includes a housing 110 having a vacuum chamber 110 and a sputtering gas for supplying a sputtering gas to the vacuum chamber 110. A plurality of deposition regions 113a, 113b, and 113c in which the gas supplier 120, the vacuum pump 126 for vacuuming the vacuum chamber 111, and the film-like deposit 10 are provided in the vacuum chamber 111. A plurality of sputter guns 140a, 140b, 140c for supplying the deposition particles to be deposited on the winder 130 and the rewinder 131, and the film-like deposit 10 for continuous supply to the (113d). 140d, a cooling drum 170 for cooling the film-like deposit 10 during the film forming process, and a cooling system 172 for supplying a cooling medium to the cooling drum 170. The gas supply pipe 124 for supplying gas to the vacuum chamber 110 is connected to the housing 110. The gas supply pipe 124 may include a sputtering gas supplier 120 for supplying a sputtering gas such as argon (Ar) and a reactive gas supply 122 for supplying a reactive gas such as oxygen (O 2 ). Connect with

와인더(130)와 리와인더(131)는 상호 연동하여 필름형 피증착물(10)을 감거나 풀어줌으로써 필름형 피증착물(10)을 복수의 증착 영역(113a)(113b)(113c)(113d)을 따라 이송시킨다. 리와인더(131)에 감겨있는 필름형 피증착물(10)은 복수의 가이드 롤러(132) 및 냉각 드럼(170)을 통과하여 와인더(130)에 감긴다. 리와인더(131) 쪽에는 이송되는 필름형 피증착물(10)의 장력을 검출하기 위한 로드 셀(133)이 설치된다. 필름형 피증착물(10)에 일정 크기 이상의 장력이 가해지면 필름형 피증착물(10)이 파손될 수 있으므로, 로드 셀(133)은 필름형 피증착물(10)의 장력을 모니터링하여 이를 방지한다. 즉, 로드 셀(133)은 필름형 피증착물(10)이 받는 장력이 일정 크기 이상이 되면 필름형 피증착물(10)이 한계 장력 이하로 이송될 수 있도록 와인더(130)와 리와인더(131)의 속도를 조절할 수 있는 신호를 제공한다.The winder 130 and the rewinder 131 interlock with each other to wind or unwind the film-like deposit 10 so that the film-like deposit 10 may be separated into a plurality of deposition regions 113a, 113b, 113c, and 113d. Transfer along. The film-like deposit 10 wound around the rewinder 131 is wound around the winder 130 through the plurality of guide rollers 132 and the cooling drum 170. The rewinder 131 is provided with a load cell 133 for detecting the tension of the film-like deposit 10 to be transferred. When the film-like deposit 10 is damaged when the film-like deposit 10 is applied to a predetermined size or more, the load cell 133 monitors the tension of the film-like deposit 10 and prevents it. That is, the load cell 133 is the winder 130 and the rewinder 131 so that the film-like deposit 10 can be transferred to less than the limit tension when the tension received by the film-like deposit 10 is more than a predetermined size. Provides a signal to adjust the speed of

와인더(130)와 리와인더(131)의 회전 방향은 가변될 수 있다. 즉, 리와인더(131)에서 풀려 와인더(130)로 감기면서 성막된 필름형 피증착물(10)에 다시 성막 공정을 수행할 경우, 와인더(130) 및 리와인더(131)의 회전 방향이 바뀌어 와인더(130)에 감긴 필름형 피증착물(10)이 풀리면서 리와인더(131)에 감길 수 있다.Rotation directions of the winder 130 and the rewinder 131 may vary. That is, when the film forming process is performed again on the film-shaped deposit 10 formed while being unwinded from the rewinder 131 and wound on the winder 130, the rotation directions of the winder 130 and the rewinder 131 are changed to wine. The film-like deposit 10 wound around the der 130 may be unwound and wound around the rewinder 131.

복수의 스퍼터 건(140a)(140b)(140c)(140d)은 복수의 증착 영역(113a)(113b)(113c)(113d)에 성막 입자를 제공할 수 있도록 각 증착 영역(113a)(113b)(113c)(113d)에 인접하여 배치된다. 복수의 증착 영역(113a)(113b)(113c)(113d)은 냉각 드럼(170)의 둘레를 따라 배치된다. 복수의 스퍼터 건(140a)(140b)(140c)(140d)은 복수의 전원(160a)(160b)(160c)(160d)으로부터 방전 전력을 제공받아 작동한다. 서로 인접하는 두 개의 스퍼터 건 사이사이에는 격벽(115)이 설치된다. 스퍼터 건(140a)(140b)(140c)(140d)의 구조는 모두 동일하므로, 이하에서는 하나의 스퍼터 건(140a)을 대표로 설명하기로 한다.The plurality of sputter guns 140a, 140b, 140c, and 140d may be formed to provide deposition particles to the plurality of deposition regions 113a, 113b, 113c, and 113d, respectively. It is arranged adjacent to 113c and 113d. The plurality of deposition regions 113a, 113b, 113c, and 113d are disposed along the circumference of the cooling drum 170. The plurality of sputter guns 140a, 140b, 140c, and 140d operate by receiving discharge power from the plurality of power sources 160a, 160b, 160c, and 160d. A partition wall 115 is installed between two sputter guns adjacent to each other. Since the structures of the sputter guns 140a, 140b, 140c, and 140d are all the same, one sputter gun 140a will be described below.

도 1 및 도 2에 도시된 것과 같이, 스퍼터 건(140a)은 서로 마주보도록 배치되는 제 1 캐소드 모듈(141) 및 제 2 캐소드 모듈(151)을 포함한다. 각각의 증착 영역(113a)(113b)(113c)(113d)은 제 1 캐소드 모듈(141) 및 제 2 캐소드 모듈(151)의 배열 방향과 직교하는 방향에 배치된다.As shown in FIGS. 1 and 2, the sputter gun 140a includes a first cathode module 141 and a second cathode module 151 disposed to face each other. Each of the deposition regions 113a, 113b, 113c, and 113d is disposed in a direction orthogonal to the arrangement direction of the first cathode module 141 and the second cathode module 151.

제 1 캐소드 모듈(141)은 원통형의 제 1 타겟(142), 제 1 타겟(142)을 지지하는 원통형의 제 1 타겟 홀더(143), 제 1 타겟(142)을 회전하기 위한 제 1 타겟 회전장치(144), 제 1 타겟 홀더(143)의 내부에 배치되는 제 1 자석유닛(145), 제 1 자석유닛(145)의 배치 각도를 변화시키기 위한 제 1 자석유닛 각도조절장치(149)를 포함한다. 제 1 타겟 회전장치(144)는 모터 등 제 1 타겟(142)이 결합된 제 1 타겟 홀더(143)를 회전시킬 수 있는 다양한 장치가 이용될 수 있다. 그리고 제 1 자석유닛 각도조절장치(149)는 모터 등 제 1 자석유닛(145)을 일정 각도 회전시킬 수 있는 다양한 장치가 이용될 수 있다.The first cathode module 141 rotates a cylindrical first target 142, a cylindrical first target holder 143 supporting the first target 142, and a first target rotation for rotating the first target 142. The first magnet unit angle adjusting device 149 for changing the arrangement angle of the device 144, the first magnet unit 145 disposed inside the first target holder 143, and the first magnet unit 145 is provided. Include. As the first target rotating device 144, various devices capable of rotating the first target holder 143 to which the first target 142 is coupled, such as a motor, may be used. The first magnet unit angle adjusting device 149 may be a variety of devices capable of rotating the first magnet unit 145 by a predetermined angle, such as a motor.

제 1 자석유닛(145)은 제 1 타겟(142)의 외부에 자기장(M)을 형성하기 위한 것으로 복수의 제 1 자석(146), 제 1 자석들(146)을 지지하기 위한 제 1 자석지지부재(147) 및 제 1 자석들(146)의 끝단에 결합되는 제 1 요크(148)를 포함한다. 제 1 자석들(146)은 같은 자극이 제 2 타겟(152)을 향하도록 배치되고, 제 1 요크(148)는 제 2 타겟(152)을 향하는 제 1 자석들(146)의 끝단을 연결한다. 제 1 요크(148)는 제 1 자석들(146)의 자력를 합한 자력을 갖는 하나의 자극을 형성함으로써 자기장(M)을 집중시키는 역할을 한다. 이러한 제 1 자석유닛(145)은 제 1 자석유닛 각도조절장치(149)에 의해 일정 각도 회전함으로써 그 배치 각도가 가변될 수 있다. 제 1 자석(146)으로는 영구자석이나 전자석이 이용될 수 있다.The first magnet unit 145 is for forming a magnetic field M outside the first target 142 and supports a plurality of first magnets 146 and first magnets 146 to support the first magnets 146. A first yoke 148 is coupled to the end of the member 147 and the first magnets 146. The first magnets 146 are arranged with the same magnetic pole facing the second target 152, and the first yoke 148 connects the ends of the first magnets 146 facing the second target 152. . The first yoke 148 serves to concentrate the magnetic field M by forming one magnetic pole having the magnetic force of the magnetic forces of the first magnets 146. The first magnet unit 145 is rotated by a predetermined angle by the first magnet unit angle adjusting device 149 can be changed in the arrangement angle. As the first magnet 146, a permanent magnet or an electromagnet may be used.

제 2 캐소드 모듈(151)은 제 2 타겟(152), 제 2 타겟(152)을 지지하는 원통형의 제 2 타겟 홀더(153), 제 2 타겟(152)을 회전하기 위한 제 2 타겟 회전장치(154), 제 2 타겟 홀더(153)의 내부에 배치되는 제 2 자석유닛(155), 제 2 자석유닛(155)의 배치 각도를 변화시키기 위한 제 2 자석유닛 각도조절장치(159)를 포함한다. 제 2 타겟 회전장치(154)는 모터 등 제 2 타겟(152)이 결합된 제 1 타겟 홀더(143)를 회전시킬 수 있는 다양한 장치가 이용될 수 있다. 그리고 제 2 자석유닛 각도조절장치(159)는 모터 등 제 2 자석유닛(155)을 일정 각도 회전시킬 수 있는 다양한 장치가 이용될 수 있다.The second cathode module 151 has a second target 152, a cylindrical second target holder 153 for supporting the second target 152, and a second target rotator for rotating the second target 152 ( 154, a second magnet unit 155 disposed inside the second target holder 153, and a second magnet unit angle adjusting device 159 for changing an arrangement angle of the second magnet unit 155. . As the second target rotating device 154, various devices capable of rotating the first target holder 143 to which the second target 152 is coupled, such as a motor, may be used. The second magnet unit angle adjusting device 159 may be a variety of devices capable of rotating the second magnet unit 155 at a predetermined angle, such as a motor.

제 2 자석유닛(155)은 제 2 타겟(152)의 외부에 자기장(M)을 형성하기 위한 것으로 복수의 제 2 자석(156), 제 2 자석들(156)을 지지하기 위한 제 2 자석지지부재(157) 및 제 2 자석들(156)의 끝단에 결합되는 제 2 요크(158)를 포함한다. 제 2 자석들(156)은 같은 자극이 제 1 타겟(142)을 향하도록 배치되고, 제 2 요크(158)는 제 1 타겟(142)을 향하는 제 2 자석들(156)의 끝단을 연결한다. 제 2 요크(158)는 제 2 자석들(156)의 자력를 합한 자력을 갖는 하나의 자극을 형성함으로써 자기장(M)을 집중시키는 역할을 한다. 이러한 제 2 자석유닛(155)은 제 2 자석유닛 각도조절장치(159)에 의해 일정 각도 회전함으로써 그 배치 각도가 가변될 수 있다. 제 2 자석(156)으로는 영구자석이나 전자석이 이용될 수 있다.The second magnet unit 155 is to form a magnetic field M outside the second target 152 and supports a plurality of second magnets 156 and second magnets 156 to support the second magnets 156. A second yoke 158 is coupled to the end of the member 157 and the second magnets 156. The second magnets 156 are arranged with the same magnetic pole facing the first target 142, and the second yoke 158 connects the ends of the second magnets 156 facing the first target 142. . The second yoke 158 serves to concentrate the magnetic field M by forming one magnetic pole having a magnetic force that sums the magnetic forces of the second magnets 156. The second magnet unit 155 is rotated by a predetermined angle by the second magnet unit angle adjusting device 159 can be changed in the arrangement angle. As the second magnet 156, a permanent magnet or an electromagnet may be used.

제 1 자석들(146)과 제 2 자석들(156)은 서로 반대의 자극이 마주보도록 배치된다. 예컨대, 도면에 도시된 것과 같이, 제 1 자석들(146)은 N극이 제 2 자석들(156)을 향하고 제 2 자석들(156)은 S극이 제 1 자석들(146)을 향하도록 배치될 수 있다. 물론, 그 반대의 배치도 가능하다. 이렇게 제 1 자석들(146)과 제 2 자석들(156)이 서로 반대의 자극이 서로 마주보도록 배치되면 제 1 자석유닛(145)과 제 2 자석유닛(155)이 사이에 이들을 연결하는 자기장(M)이 형성된다. 그리고 이러한 자기장(M)은 플라즈마 발생 시 전자들의 운동을 제 1 타겟(142)과 제 2 타겟(152) 사이로 구속하여 제 1 타겟(142)과 제 2 타겟(152) 사이에서의 플라즈마 밀도를 높여준다.The first magnets 146 and the second magnets 156 are arranged so that opposite magnetic poles face each other. For example, as shown in the figure, the first magnets 146 have the N pole facing the second magnets 156 and the second magnets 156 having the S pole facing the first magnets 146. Can be deployed. Of course, the reverse arrangement is also possible. When the first magnets 146 and the second magnets 156 are arranged such that opposite magnetic poles face each other, the first magnetic unit 145 and the second magnet unit 155 connect the magnetic fields between them. M) is formed. The magnetic field M constrains the movement of electrons between the first target 142 and the second target 152 when the plasma is generated to increase the plasma density between the first target 142 and the second target 152. give.

제 1 타겟 회전장치(144)와 제 2 타겟 회전장치(154)는 제 1 타겟(142)과 제 2 타겟(152)을 서로 반대 방향으로 회전시킨다. 예컨대, 도면에 도시된 것과 같이, 제 1 타겟 회전장치(144)가 제 1 타겟(142)을 반시계 방향으로 회전시킬 경우, 제 2 타겟 회전장치(154)는 제 2 타겟(152)을 시계 방향으로 회전시킨다. 물론, 그 반대의 경우도 가능하다.The first target rotating device 144 and the second target rotating device 154 rotate the first target 142 and the second target 152 in opposite directions. For example, as shown in the figure, when the first target rotator 144 rotates the first target 142 counterclockwise, the second target rotator 154 watches the second target 152. Rotate in the direction. Of course, the opposite is also possible.

스퍼터 건(140a)(140b)(140c)(140d)의 구조는 도시된 것으로 한정되지 않고 다양하게 변경될 수 있다. 즉, 타겟(142)(152)의 형상은 원통형 이외의 다른 형상으로 변경될 수 있고, 타겟 회전장치(144)(154)나 자석유닛(145)(155) 등은 생략될 수도 있다.The structures of the sputter guns 140a, 140b, 140c, and 140d are not limited to those shown and may be variously changed. That is, the shapes of the targets 142 and 152 may be changed to other shapes other than the cylindrical shape, and the target rotating devices 144 and 154 or the magnet units 145 and 155 may be omitted.

도 1에 도시된 것과 같이, 냉각 드럼(170)은 필름형 피증착물(10)을 복수의 증착 영역(113a)(113b)(113c)(113d)을 따라 이동할 수 있도록 가이드함과 동시에 필름형 피증착물(10)을 냉각시키는 역할을 한다. 필름형 피증착물(10)에 성막 입자가 증착되는 중에 필름형 피증착물(10)의 온도가 상승할 수 있는데, 필름형 피증착물(10)은 일정 온도 이상으로 가열되면 변형되거나 파손될 수 있다. 냉각 드럼(170)은 필름형 피증착물(10)에 접하여 복수의 증착 영역(113a)(113b)(113c)(113d)을 통과하는 필름형 피증착물(10)을 냉각시킴으로써 열에 의한 필름형 피증착물(10)의 변형이나 파손을 방지하게 된다.As shown in FIG. 1, the cooling drum 170 guides the film-like deposit 10 along the plurality of deposition regions 113a, 113b, 113c, and 113d and simultaneously film-like blood. It serves to cool the deposit 10. The temperature of the film-form deposit 10 may increase while the deposition particles are deposited on the film-form deposit 10, and the film-form deposit 10 may be deformed or broken when heated to a predetermined temperature or more. The cooling drum 170 cools the film-like deposit 10 by passing through the plurality of deposition regions 113a, 113b, 113c, and 113d in contact with the film-like deposit 10. This will prevent deformation or breakage of (10).

냉각 드럼(170)은 냉각 시스템(172)을 통해 냉각매체를 공급받아 냉각된다. 냉각 시스템(172)은 냉각매체 공급기(173)를 포함한다. 냉각매체 공급기(173)는 냉각매체 공급관(174) 및 냉각매체 회수관(175)을 통해 냉각 드럼(170) 내부에 배치되는 냉각매체 순환관(176)과 연결된다. 냉각매체 공급기(173)에서 공급되는 냉각매체는 냉각매체 공급관(174)을 통해 냉각매체 순환관(176)으로 공급되어 냉각매체 순환관(176)을 통과한 후, 냉각매체 회수관(175)을 통해 다시 냉각매체 공급기(173)로 회수된다. 그리고 다시 회수된 냉각매체는 냉각매체 공급기(173)에서 냉각된 후 냉각매체 공급관(174)을 통해 다시 냉각 드럼(170)으로 공급된다. 냉각매체로는 물과 같은 다양한 유체가 이용될 수 있다.The cooling drum 170 is cooled by receiving a cooling medium through the cooling system 172. The cooling system 172 includes a cooling medium feeder 173. The cooling medium supplier 173 is connected to the cooling medium circulation pipe 176 disposed inside the cooling drum 170 through the cooling medium supply pipe 174 and the cooling medium recovery pipe 175. The cooling medium supplied from the cooling medium supplier 173 is supplied to the cooling medium circulation pipe 176 through the cooling medium supply pipe 174, passes through the cooling medium circulation pipe 176, and then passes through the cooling medium recovery pipe 175. Through the recovery to the cooling medium feeder 173 again. The recovered cooling medium is cooled in the cooling medium supplier 173 and then supplied again to the cooling drum 170 through the cooling medium supply pipe 174. Various fluids such as water may be used as the cooling medium.

이하, 도 1 및 도 2를 참조하여 본 발명의 일실시예에 의한 회전 원통형 대향 타겟 스퍼터링 시스템(100)에 의한 성막 공정에 대하여 간단히 설명한다.Hereinafter, a film forming process by the rotating cylindrical opposing target sputtering system 100 according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2.

먼저, 진공 펌프(126)를 이용하여 진공 챔버(110)를 진공 상태로 만든다. 이후, 스퍼터링 가스를 진공 챔버(110) 안에 공급하고 와인더(130) 및 리와인더(131)를 작동시켜 필름형 피증착물(10)을 이동시키면서 복수의 스퍼터 건(140a)(140b)(140c)(140d) 및 냉각 시스템(172)을 작동시킨다. 필름형 피증착물(10)이 복수의 증착 영역(113a)(113b)(113c)(113d)을 통과할 때 필름형 피증착물(10)의 표면에 복수의 스퍼터 건(140a)(140b)(140c)(140d)이 공급하는 성막 입자가 증착된다. 스퍼터 건(140a)(140b)(140c)(140d)의 작용은 다음과 같다.First, the vacuum chamber 110 is vacuumed using the vacuum pump 126. Thereafter, the sputtering gas is supplied into the vacuum chamber 110 and the winder 130 and the rewinder 131 are operated to move the film-shaped deposits 10 while moving the plurality of sputter guns 140a, 140b, 140c ( 140d) and cooling system 172 are operated. The plurality of sputter guns 140a, 140b, 140c on the surface of the film-form deposit 10 when the film-form deposit 10 passes through the plurality of deposition regions 113a, 113b, 113c, and 113d. Film-forming particles supplied by the cavities 140d are deposited. The action of the sputter guns 140a, 140b, 140c and 140d is as follows.

각 스퍼터 건(140a)(140b)(140c)(140d)의 제 1 타겟(142) 및 제 2 타겟(152)을 회전시키면서 각 타겟(142)(152)에 음전압을 인가하면 스퍼터링 가스의 글로우 방전이 유도된다. 글로우 방전에 의해 발생하는 플라즈마는 제 1 자석유닛(145) 및 제 2 자석유닛(155)에 의해 형성되는 자기장(M)에 의해 제 1 타겟(142)과 제 2 타겟(152) 사이에 집중된다. 그리고 플라즈마의 양이온은 제 1 타겟(142) 및 제 2 타겟(152)을 스퍼터링하고, 이에 의해 각 타겟(142)(152)으로부터 성막 입자가 증기 상으로 방출된다. 이때, 전자 등의 높은 에너지를 갖는 입자는 제 1 타겟(142)과 제 2 타겟(152) 사이의 공간에 구속되어 각 타겟(142)(152)의 옆으로 이동하는 필름형 피증착물(10)에 영향을 안 주고, 비교적 낮은 에너지를 갖는 성막 입자가 확산되어 각 증착 영역(113a)(113b)(113c)(113d)을 통과하는 필름형 피증착물(10)에 증착된다.When a negative voltage is applied to each target 142 or 152 while rotating the first target 142 and the second target 152 of each of the sputter guns 140a, 140b, 140c and 140d, the glow of the sputtering gas Discharge is induced. The plasma generated by the glow discharge is concentrated between the first target 142 and the second target 152 by the magnetic field M formed by the first magnet unit 145 and the second magnet unit 155. . The cations in the plasma sputter the first target 142 and the second target 152, whereby the deposition particles are released from the respective targets 142 and 152 into the vapor phase. In this case, the particles having high energy such as electrons are confined in the space between the first target 142 and the second target 152 and move to the side of each target 142, 152. The film-forming particles having relatively low energy are diffused and deposited on the film-like deposit 10 passing through each of the deposition regions 113a, 113b, 113c, and 113d.

이렇게 필름형 피증착물(10)이 복수의 증착 영역(113a)(113b)(113c)(113d)을 통과하면서 증착이 이루어지는 동안 필름형 피증착물(10)과 접한 냉각 드럼(170)은 증착이 이루어지는 필름형 피증착물(10)을 냉각시킨다. 이때, 냉각 드럼(170) 내부의 냉각매체 순환관(176)을 따라 유동하는 냉각매체는 냉각 드럼(170)을 냉각시킨 후 냉각매체 회수관(175)을 통해 냉각매체 공급기(173)로 회수되어 냉각된다. 그리고 냉각매체 공급기(173)에서 냉각된 냉각매체는 냉각매체 공급관(174)을 통해 다시 냉각 드럼(170)으로 공급됨으로써 필름형 피증착물(10)의 열을 빼앗아 온도가 상승한 냉각 드럼(170)을 지속적으로 냉각시킨다.Thus, while the film-form deposit 10 passes through the plurality of deposition regions 113a, 113b, 113c and 113d, the cooling drum 170 in contact with the film-type deposit 10 is deposited. The film-form deposit 10 is cooled. In this case, the cooling medium flowing along the cooling medium circulation pipe 176 in the cooling drum 170 is recovered to the cooling medium supply unit 173 through the cooling medium recovery pipe 175 after cooling the cooling drum 170. Is cooled. The cooling medium cooled by the cooling medium supply unit 173 is supplied to the cooling drum 170 through the cooling medium supply pipe 174 again to take away the heat of the film-form deposit 10 and to raise the cooling drum 170 having a temperature rise. Cool continuously.

이와 같이, 본 발명에 의한 롤투롤 스퍼터링 시스템(100)은 필름형 피증착물(10)이 복수의 증착 영역(113a)(113b)(113c)(113d)을 통과하면서 성막 입자가 증착되는 동안 필름형 피증착물(10)을 냉각시키므로, 열에 의한 필름형 피증착물(10)의 변형이나 파손을 막을 수 있다.As described above, the roll-to-roll sputtering system 100 according to the present invention is a film type while the film-like deposit 10 passes through the plurality of deposition regions 113a, 113b, 113c, and 113d, and the film-forming particles are deposited. Since the vapor-deposited object 10 is cooled, the deformation | transformation and damage of the film-form vapor-deposited object 10 by heat can be prevented.

또한, 본 발명에 의한 롤투롤 스퍼터링 시스템(100)은 각 스퍼터 건(140a)(140b)(140c)(140d)이 제 1 자석유닛(145)과 제 2 자석유닛(155)을 통해 제 1 타겟(142)과 제 2 타겟(152) 사이에 자기장(M)을 형성하여 전자 등 높은 에너지를 갖는 입자를 제 1 타겟(142)과 제 2 타겟(152) 사이에 구속함으로써, 두 타겟(142)(152)의 배치 방향과 직교하도록 배치된 필름형 피증착물(10)에 높은 에너지를 갖는 입자에 의한 영향을 줄일 수 있다. 따라서, 필름형 피증착물(10)의 손상을 크게 줄일 수 있고, 두께가 얇고 외부 충격에 약한 필름형 피증착물(10)에 안정적으로 성막 입자를 증착할 수 있다.In addition, in the roll-to-roll sputtering system 100 according to the present invention, each of the sputter guns 140a, 140b, 140c, and 140d has a first target through the first magnet unit 145 and the second magnet unit 155. By forming a magnetic field M between the 142 and the second target 152 to constrain particles having high energy such as electrons between the first target 142 and the second target 152, the two targets 142. The influence by the particle | grains which have high energy on the film-form deposit 10 arrange | positioned so that it may orthogonally cross the arrangement direction of 152 can be reduced. Therefore, damage to the film-like deposit 10 can be greatly reduced, and the film-forming particles can be stably deposited on the film-like deposit 10 that is thin in thickness and susceptible to external impact.

또한, 본 발명에 의한 롤투롤 스퍼터링 시스템(100)은 스퍼터링 과정 중에 각 스퍼터 건(140a)(140b)(140c)(140d)의 타겟(142)(152)을 회전시킴으로써, 스퍼터링이 타겟의 일부 부분에 집중되지 않고 타겟 전체를 고르게 스퍼터링할 수 있다. 따라서, 타겟 이용 효율을 높일 수 있으며, 증착 속도도 높일 수 있다.In addition, the roll-to-roll sputtering system 100 according to the present invention rotates the targets 142 and 152 of each sputter gun 140a, 140b, 140c, 140d during the sputtering process, so that sputtering is a part of the target. Sputter the entire target evenly without focusing on. Therefore, the target utilization efficiency can be increased, and the deposition rate can also be increased.

한편, 본 발명에 의한 롤투롤 스퍼터링 시스템(100)은 각 스퍼터 건(140a)(140b)(140c)(140d)의 제 1 자석유닛(145)과 제 2 자석유닛(155)의 배치 각도를 바꿈으로써 성막 공정 상의 다양한 편의를 제공할 수 있다.On the other hand, the roll-to-roll sputtering system 100 according to the present invention changes the arrangement angle of the first magnet unit 145 and the second magnet unit 155 of each sputter gun 140a, 140b, 140c, 140d. As a result, various conveniences in the film forming process can be provided.

예컨대, 제 1 자석유닛(145)과 제 2 자석유닛(155)을 필름형 피증착물(10) 쪽에 가까워지도록 편심시켜 자기장(M)을 필름형 피증착물(10) 쪽에 가까이 형성하면 플라즈마 집중 영역을 필름형 피증착물(10)에 더욱 근접시킬 수 있다. 이 경우, 성막 입자의 증착 속도를 높일 수 있다.For example, when the first magnet unit 145 and the second magnet unit 155 are eccentric so as to be closer to the film-form deposit 10, the magnetic field M is formed closer to the film-type deposit 10, thereby forming a plasma concentration region. The film-like deposit 10 can be brought closer. In this case, the deposition rate of the deposition particles can be increased.

반면, 제 1 자석유닛(145)과 제 2 자석유닛(155)을 필름형 피증착물(10)로부터 멀어지도록 편심시켜 자기장(M)을 필름형 피증착물(10)에서 멀리 형성하면 플라즈마 집중 영역을 필름형 피증착물(10)로부터 더욱 멀어지게 할 수 있다. 이 경우, 전자 등의 높은 에너지를 갖는 입자에 의한 필름형 피증착물(10)의 악영향을 더욱 줄일 수 있다.On the other hand, when the first magnet unit 145 and the second magnet unit 155 are eccentric away from the film type deposit 10 to form a magnetic field M away from the film type deposit 10, the plasma concentration region is formed. The film-like deposit 10 can be further moved away. In this case, the adverse effect of the film-form deposited 10 by the particle | grains which have high energy, such as an electron, can be further reduced.

이와 같이, 제 1 자석유닛(145)과 제 2 자석유닛(155)의 배치 각도를 다양하게 바꾸어 플라즈마 집중 영역과 필름형 피증착물(10) 사이의 거리를 조절함으로써, 타겟 물질의 종류나 필름형 피증착물(10)의 종류에 따라 최적의 증착 환경을 만들 수 있고, 필름형 피증착물에 증착되는 박막의 특성을 다양하게 변화시킬 수 있다.As such, by varying the placement angles of the first magnet unit 145 and the second magnet unit 155 in various manners, the distance between the plasma concentration region and the film-like deposit 10 is adjusted to provide a kind of target material or a film type. According to the type of the deposit 10 can be made an optimum deposition environment, it is possible to vary the characteristics of the thin film deposited on the film-like deposit.

한편, 도 3은 본 발명의 다른 실시예에 의한 롤투롤 스퍼터링 시스템을 개략적으로 나타낸 것이다.On the other hand, Figure 3 schematically shows a roll-to-roll sputtering system according to another embodiment of the present invention.

도 3에 도시된 것과 같이, 본 발명의 다른 실시예에 의한 롤투롤 스퍼터링 시스템(200)은 도 1에 도시된 롤투롤 스퍼터링 시스템(100)과 대부분의 구성이 같다. 이하에서, 본 실시예에 의한 회전 원통형 대향 타겟 스퍼터링 시스템(200)을 설명함에 있어서, 상술한 본 발명의 일실시예에 의한 롤투롤 스퍼터링 시스템(100)과 동일한 구성에 대해서는 동일한 참조부호를 부여하고, 그에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.As shown in FIG. 3, the roll-to-roll sputtering system 200 according to another embodiment of the present invention has the same configuration as that of the roll-to-roll sputtering system 100 shown in FIG. 1. Hereinafter, in describing the rotating cylindrical opposing target sputtering system 200 according to the present embodiment, the same reference numerals are given to the same components as the roll-to-roll sputtering system 100 according to the embodiment of the present invention described above. The detailed description thereof will be omitted.

본 실시예에 의한 회전 원통형 대향 타겟 스퍼터링 시스템(200)은 동시에 두 개의 필름형 피증착물(10a)(10b)에 대해 성막 공정을 수행할 수 있는 것으로, 제 1 필름형 피증착물(10a)을 이송시키기 위한 제 1 와인더(130), 제 1 리와인더(131) 및 복수의 가이드 롤러(132) 이외에 제 2 필름형 피증착물(10b)을 이송시키기 위한 제 2 와인더(230), 제 2 리와인더(231) 및 복수의 가이드 롤러(232)를 갖는다.The rotating cylindrical opposing target sputtering system 200 according to the present embodiment may perform a film forming process on two film-like deposits 10a and 10b at the same time, and transports the first film-like deposit 10a. In addition to the first winder 130, the first rewinder 131, and the plurality of guide rollers 132, the second winder 230, the second rewinder for transferring the second film-like deposit 10b 231 and a plurality of guide rollers 232.

그리고 진공 챔버(111)에는 제 1 필름형 피증착물(10a)에 성막 입자의 증착이 이루어지는 제 1 증착 영역(113a)(113b)(113c)(113d)과 제 2 필름형 피증착물(10b)에 성막 입자의 증착이 이루어지는 제 2 증착 영역(213a)(213b)(213c)(213d)이 마련된다. 제 1 증착 영역(113a)(113b)(113c)(113d)은 냉각 드럼(170) 둘레를 따라 복수로 마련되고, 제 2 증착 영역(213a)(213b)(213c)(213d)은 각 제 1 증착 영역(113a)(113b)(113c)(113d)과 마주보도록 복수로 마련된다. 제 1 증착 영역(113a)(113b)(113c)(113d) 및 제 2 증착 영역(213a)(213b)(213c)(213d)에 성막 입자를 제공하기 위한 스퍼터 건(140a)(140b)(140c)(140d)은 제 1 증착 영역(113a)(113b)(113c)(113d)과 제 2 증착 영역(213a)(213b)(213c)(213d) 각각의 사이사이에 배치된다.In the vacuum chamber 111, the first deposition regions 113a, 113b, 113c, 113d and the second film-form deposit 10b where the deposition particles are deposited on the first film-form deposit 10a are formed. Second deposition regions 213a, 213b, 213c, and 213d in which the deposition particles are deposited are provided. The first deposition regions 113a, 113b, 113c, and 113d are provided in plural along the circumference of the cooling drum 170, and the second deposition regions 213a, 213b, 213c, and 213d are each first. A plurality of deposition regions 113a, 113b, 113c, and 113d are provided to face each other. Sputter guns 140a, 140b and 140c for providing the deposition particles to the first deposition regions 113a, 113b, 113c and 113d and the second deposition regions 213a, 213b, 213c and 213d. 140d is disposed between the first deposition regions 113a, 113b, 113c, and 113d and the second deposition regions 213a, 213b, 213c, and 213d, respectively.

이러한 본 실시예에 의한 롤투롤 스퍼터링 시스템(200)은 도 4에 도시된 것과 같이, 제 1 와인더(130) 및 제 1 리와인더(131)가 제 1 필름형 피증착물(10a)을 복수의 제 1 증착 영역(113a)(113b)(113c)(113d)을 따라 이송시킴과 동시에, 제 2 와인더(230) 및 제 2 리와인더(231)가 제 2 필름형 피증착물(10b)을 복수의 제 2 증착 영역(213a)(213b)(213c)(213d)을 따라 이송시킴으로써, 제 1 필름형 피증착물(10a) 및 제 2 필름형 피증착물(10b)에 동시에 성막 공정을 수행할 수 있다.In the roll-to-roll sputtering system 200 according to the present embodiment, as shown in FIG. 4, the first winder 130 and the first rewinder 131 may be formed of a plurality of first film-like deposits 10a. While transferring along the first deposition regions 113a, 113b, 113c, and 113d, the second winder 230 and the second rewinder 231 transfer the second film-like deposit 10b to the plurality of films. By transferring along the two deposition regions 213a, 213b, 213c, and 213d, the film forming process can be simultaneously performed on the first film-form deposit 10a and the second film-form deposit 10b.

한편, 도 5에 도시된 것과 같이, 각 스퍼터 건(140a)(140b)(140c)(140d)의 제 1 자석유닛(145)과 제 2 자석유닛(155)의 배치 각도를 바꾸면 각 필름형 피증착물(10a)(10b)에 대한 성막 환경을 변경할 수 있다. 즉, 제 1 자석유닛(145)과 제 2 자석유닛(155)을 제 1 필름형 피증착물(10a) 쪽으로 편심되게 배치하면, 자기장(M)을 제 1 필름형 피증착물(10a) 쪽으로 치우치게 할 수 있다. 자기장(M)이 제 1 필름형 피증착물(10a) 쪽으로 치우쳐 형성되면, 플라즈마 집중 영역이 제 1 필름형 피증착물(10a) 쪽으로 치우쳐 제 1 필름형 피증착물(10a)에 대해서는 성막 속도를 높일 수 있고, 제 2 필름형 피증착물(10b)에 대해서는 전자 등의 높은 에너지를 갖는 입자의 충돌 가능성을 더욱 줄일 수 있다. 따라서, 제 1 필름형 피증착물(10a)을 상대적으로 충격에 강한 소재로 하고, 제 2 필름형 피증착물(10b)을 상대적으로 약한 소재로 함으로써, 서로 다른 소재의 필름형 피증착물을 동시에 성막할 수 있다.On the other hand, as shown in Figure 5, by changing the arrangement angle of the first magnet unit 145 and the second magnet unit 155 of each sputter gun 140a, 140b, 140c, 140d, each film type blood The deposition environment for the deposits 10a and 10b can be changed. That is, when the first magnet unit 145 and the second magnet unit 155 are disposed eccentrically toward the first film-form deposit 10a, the magnetic field M is biased toward the first film-type deposit 10a. Can be. When the magnetic field M is biased toward the first film-form deposit 10a, the plasma concentration region is biased toward the first film-type deposit 10a, so that the deposition rate can be increased with respect to the first film-type deposit 10a. In addition, the possibility of collision of particles having high energy such as electrons can be further reduced with respect to the second film-like deposit 10b. Therefore, the film-like deposits of different materials can be formed simultaneously by making the first film-like deposit 10a a relatively impact-resistant material and the second film-like deposit 10b a relatively weak material. Can be.

상술한 것과 같은 본 발명에 의한 롤투롤 스퍼터링 시스템은, ITO, ZTO, GZO, AZO, IZTO, IZO, IGZO, FZO, FTO, ATO, BZO 등 다양한 타겟 물질을 이용하여 필름형 고분자 기판, 플렉렉시블 AMOLED, 플렉시블 유기태양전지, 플랙시블 터치패널, 플렉시블 투명 TFT, 플렉시블 OLED, 플렉시블 OTFT, 플렉시블 OPV 등 각종 피증착물에 보호막, 투명전극, 금속전극, 산화물, 반도체, 배리어(Barrier, Al2O3, SiON, SiO2, SiN, TiOx, Al) 등의 다양한 박막을 성막할 수 있다.The roll-to-roll sputtering system according to the present invention as described above is a film-type polymer substrate, flexible using various target materials such as ITO, ZTO, GZO, AZO, IZTO, IZO, IGZO, FZO, FTO, ATO, BZO AMOLED, flexible organic solar cell, flexible touch panel, flexible transparent TFT, flexible OLED, flexible OTFT, flexible OPV and other protective films, transparent electrodes, metal electrodes, oxides, semiconductors, barriers (Barrier, Al 2 O 3 , SiON, SiO 2, can be formed by various thin film such as SiN, TiOx, Al).

앞에서 설명되고, 도면에 도시된 본 발명의 실시예는, 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 보호범위는 특허청구범위에 기재된 사항에 의해서만 제한되고, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상을 다양한 형태로 개량 및 변경하는 것이 가능하다. 따라서, 이러한 개량 및 변경은 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속하게 될 것이다.The embodiments of the present invention described above and shown in the drawings should not be construed as limiting the technical idea of the present invention. The scope of protection of the present invention is limited only by the matters described in the claims, and those skilled in the art can improve and modify the technical idea of the present invention in various forms. Accordingly, these modifications and variations are intended to fall within the scope of the present invention as long as it is obvious to those skilled in the art.

100, 200 : 롤투롤 스퍼터링 시스템 110 : 하우징
111 : 진공 챔버 113a~113d, 213a~213d : 증착 영역
115 : 격벽 120 : 스퍼터링 가스 공급기
124 : 가스 공급관 130, 230 : 와인더
131, 231 : 리와인더 132, 232 : 가이드 롤러
140a~140d : 스퍼터 건 141, 151 : 제 1, 2 캐소드 모듈
142, 152 : 제 1, 2 타겟 143, 153 : 제 1, 2 타겟 홀더
144, 154 : 제 1, 2 타겟 회전장치 145, 155 : 제 1, 2 자석유닛
146, 156 : 제 1, 2 자석 147, 157 : 제 1, 2 자석지지부재
148, 158 : 제 1, 2 요크
149, 159 : 제 1, 2 자석유닛 각도조절장치
160a~160d : 전원 170 : 냉각 드럼
172 : 냉각 시스템 173 : 냉각매체 공급기
174 : 냉각매체 공급관 175 : 냉각매체 회수관
176 : 냉각매체 순환관
100, 200: roll to roll sputtering system 110: housing
111: vacuum chamber 113a-113d, 213a-213d: deposition area
115: bulkhead 120: sputtering gas supply
124: gas supply pipe 130, 230: winder
131, 231: rewinder 132, 232: guide roller
140a to 140d: Sputter Guns 141 and 151: First and Second Cathode Modules
142 and 152: first and second targets 143 and 153: first and second target holders
144, 154: first and second target rotating device 145, 155: first and second magnet unit
146, 156: first and second magnets 147, 157: first and second magnet support members
148, 158: 1st, 2nd yoke
149, 159: first and second magnet unit angle adjustment device
160a ~ 160d: Power 170: Cooling Drum
172: cooling system 173: cooling medium supply
174: cooling medium supply pipe 175: cooling medium recovery pipe
176: cooling medium circulation pipe

Claims (11)

진공 챔버를 갖는 하우징;
상기 진공 챔버에 스퍼터링 가스를 공급하기 위한 스퍼터링 가스 공급기;
필름형 피증착물을 상기 진공 챔버 내에 마련되는 증착 영역으로 연속적으로 공급하기 위해 상호 연동하여 상기 필름형 피증착물을 감거나 풀어주는 와인더 및 리와인더;
상기 증착 영역에 상기 필름형 피증착물에 증착될 성막 입자를 공급하기 위해 상기 진공 챔버에 배치되며 서로 마주보도록 배치되는 제 1 타겟 및 제 2 타겟을 구비하는 스퍼터 건;
상기 스퍼터 건에 방전 전력을 공급하기 위한 전원;
상기 증착 영역을 통과하는 상기 필름형 피증착물과 접하여 상기 필름형 피증착물을 냉각시키는 냉각 드럼;
상기 냉각 드럼을 냉각시키기 위해 상기 냉각 드럼에 냉각매체를 공급하는 냉각 시스템; 및
상기 리와인더 측에 배치되어 상기 필름형 피증착물에 가해지는 장력을 모니터링하고 상기 필름형 피증착물에 임계 크기 이상의 장력이 가해지는 경우 상기 와인더 및 리와인더의 속도를 제어하는 장력 제어부를 포함하고,
상기 스퍼터 건은 상기 제 1 타겟과 상기 제 2 타겟의 사이에 자기장을 형성하기 위해 상기 제 1 타겟의 내부에 배치되는 제 1 자석유닛 및 상기 제 2 타겟의 내부에 배치되는 제 2 자석유닛을 구비하며,
상기 제 1 자석유닛은 같은 자극이 모두 상기 제 2 타겟을 향하도록 배치되는 복수의 제 1 자석과 상기 제 2 타겟을 향하는 상기 제 1 자석들의 끝단을 연결하는 제 1 요크를 구비하고,
상기 제 2 자석유닛은 상기 제 2 타겟을 향하는 상기 제 1 자석들의 자극과 반대의 자극이 상기 제 1 타겟을 향하도록 배치되는 복수의 제 2 자석과 상기 제 1 타겟을 향하는 상기 제 2 자석들의 끝단을 연결하는 제 2 요크를 구비하는 것을 특징으로 하는 롤투롤 스퍼터링 시스템.
A housing having a vacuum chamber;
A sputtering gas supplier for supplying a sputtering gas to the vacuum chamber;
A winder and a rewinder for winding or unwinding the film type deposits in cooperation with each other to continuously supply the film type deposits to a deposition region provided in the vacuum chamber;
A sputter gun having a first target and a second target disposed in the vacuum chamber and facing each other to supply the deposition particles to be deposited on the film-like deposit to the deposition region;
A power source for supplying discharge power to the sputter gun;
A cooling drum in contact with the film-like deposit passing through the deposition region to cool the film-like deposit;
A cooling system for supplying a cooling medium to the cooling drum to cool the cooling drum; And
A tension control unit disposed on the rewinder side to monitor the tension applied to the film-like deposit and control the speeds of the winder and the rewinder when a tension greater than or equal to a critical size is applied to the film-like deposit;
The sputter gun includes a first magnet unit disposed inside the first target and a second magnet unit disposed inside the second target to form a magnetic field between the first target and the second target. ,
The first magnet unit includes a plurality of first magnets arranged so that all of the same magnetic poles face the second target and a first yoke connecting the ends of the first magnets facing the second target,
The second magnet unit includes a plurality of second magnets disposed so that the magnetic poles opposite to the magnetic poles of the first magnets facing the second target face the first target and the ends of the second magnets facing the first target. Roll to roll sputtering system comprising a second yoke for connecting.
제 1 항에 있어서,
상기 증착 영역은 상기 냉각 드럼 둘레를 따라 복수로 마련되고, 상기 스퍼터 건은 상기 각 증착 영역마다 상기 성막 입자를 공급할 수 있도록 상기 진공 챔버에 복수로 배치되는 것을 특징으로 하는 롤투롤 스퍼터링 시스템.
The method of claim 1,
And a plurality of deposition regions are provided along the circumference of the cooling drum, and the sputter gun is disposed in the vacuum chamber to supply the deposition particles to each of the deposition regions.
제 1 항에 있어서,
상기 증착 영역은 상기 제 1 타겟과 상기 제 2 타겟의 배열 방향과 직교하는 방향에 배치되는 것을 특징으로 하는 롤투롤 스퍼터링 시스템.
The method of claim 1,
And the deposition region is disposed in a direction orthogonal to an arrangement direction of the first target and the second target.
제 3 항에 있어서,
상기 제 1 타겟 및 상기 제 2 타겟은 원통형으로 이루어지고,
상기 스퍼터 건은, 상기 제 1 타겟 및 상기 제 2 타겟을 각각 회전시키기 위한 제 1 타겟 회전장치 및 제 2 타겟 회전장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 롤투롤 스퍼터링 시스템.
The method of claim 3, wherein
The first target and the second target is made of a cylindrical shape,
The sputter gun further comprises a first target rotating device and a second target rotating device for rotating the first target and the second target, respectively.
제 4 항에 있어서,
상기 스퍼터 건은 상기 제 1 자석유닛 및 상기 제 2 자석유닛을 각각 회전시켜 상기 제 1 자석유닛 및 상기 제 2 자석유닛 각각의 배치 각도를 변화시키기 위한 제 1 자석유닛 각도조절장치 및 제 2 자석유닛 각도조절장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 롤투롤 스퍼터링 시스템.
The method of claim 4, wherein
The sputter gun rotates the first magnet unit and the second magnet unit, respectively, so that the first magnet unit angle adjusting device and the second magnet unit change the placement angle of each of the first magnet unit and the second magnet unit. Roll to roll sputtering system further comprises an angle adjusting device.
삭제delete 진공 챔버를 갖는 하우징;
상기 진공 챔버에 스퍼터링 가스를 공급하기 위한 스퍼터링 가스 공급기;
제 1 필름형 피증착물을 상기 진공 챔버 내에 마련되는 제 1 증착 영역으로 연속적으로 공급하기 위해 상호 연동하여 상기 제 1 필름형 피증착물을 감거나 풀어주는 제 1 와인더 및 제 1 리와인더;
제 2 필름형 피증착물을 상기 진공 챔버 내에 마련되는 제 2 증착 영역으로 연속적으로 공급하기 위해 상호 연동하여 상기 제 2 필름형 피증착물을 감거나 풀어주는 제 2 와인더 및 제 2 리와인더;
서로 마주보도록 배치되는 제 1 타겟 및 제 2 타겟을 갖고, 상기 제 1 타겟 및 상기 제 2 타겟으로부터 스퍼터링되는 성막 입자를 상기 제 1 증착 영역 및 상기 제 2 증착 영역에 제공하기 위해 상기 제 1 증착 영역과 상기 제 2 증착 영역 사이에 배치되는 스퍼터 건;
상기 스퍼터 건에 방전 전력을 공급하기 위한 전원;
상기 제 1 증착 영역을 통과하는 상기 제 1 필름형 피증착물과 접하여 상기 제 1 필름형 피증착물을 냉각시키는 냉각 드럼;
상기 냉각 드럼을 냉각시키기 위해 상기 냉각 드럼에 냉각매체를 공급하는 냉각 시스템; 및
상기 제1 리와인더 측에 배치되어 상기 제1 필름형 피증착물에 가해지는 장력을 모니터링하고 상기 제1 필름형 피증착물에 임계 크기 이상의 장력이 가해지는 경우 상기 제1 와인더 및 제1 리와인더의 속도를 제어하는 장력 제어부를 포함하며,
상기 스퍼터 건은 상기 제 1 타겟과 상기 제 2 타겟의 사이에 자기장을 형성하기 위해 상기 제 1 타겟의 내부에 배치되는 제 1 자석유닛 및 상기 제 2 타겟의 내부에 배치되는 제 2 자석유닛을 구비하며,
상기 제 1 자석유닛은 같은 자극이 모두 상기 제 2 타겟을 향하도록 배치되는 복수의 제 1 자석과 상기 제 2 타겟을 향하는 상기 제 1 자석들의 끝단을 연결하는 제 1 요크를 구비하고,
상기 제 2 자석유닛은 상기 제 2 타겟을 향하는 상기 제 1 자석들의 자극과 반대의 자극이 상기 제 1 타겟을 향하도록 배치되는 복수의 제 2 자석과 상기 제 1 타겟을 향하는 상기 제 2 자석들의 끝단을 연결하는 제 2 요크를 구비하는 것을 특징으로 하는 롤투롤 스퍼터링 시스템.
A housing having a vacuum chamber;
A sputtering gas supplier for supplying a sputtering gas to the vacuum chamber;
A first winder and a first rewinder for winding or unwinding the first film-like deposit to interlock with each other to continuously supply a first film-like deposit to a first deposition region provided in the vacuum chamber;
A second winder and a second rewinder for winding or unwinding the second film-like deposit to interlock with each other to continuously supply a second film-like deposit to the second deposition region provided in the vacuum chamber;
The first deposition region having a first target and a second target disposed to face each other, and for providing deposition particles sputtered from the first target and the second target to the first deposition region and the second deposition region; A sputter gun disposed between the second deposition region and the second deposition region;
A power source for supplying discharge power to the sputter gun;
A cooling drum contacting the first film-like deposit passing through the first deposition region to cool the first film-like deposit;
A cooling system for supplying a cooling medium to the cooling drum to cool the cooling drum; And
Disposed on the first rewinder side to monitor the tension applied to the first film-like deposit, and when the first film-like deposit is subjected to a tension above a critical size, the speeds of the first winder and the first rewinder It includes a tension control unit for controlling,
The sputter gun includes a first magnet unit disposed inside the first target and a second magnet unit disposed inside the second target to form a magnetic field between the first target and the second target. ,
The first magnet unit includes a plurality of first magnets arranged so that all of the same magnetic poles face the second target and a first yoke connecting the ends of the first magnets facing the second target,
The second magnet unit includes a plurality of second magnets disposed so that the magnetic poles opposite to the magnetic poles of the first magnets facing the second target face the first target and the ends of the second magnets facing the first target. Roll to roll sputtering system comprising a second yoke for connecting.
제 7 항에 있어서,
상기 제 1 증착 영역은 상기 냉각 드럼 둘레를 따라 복수로 마련되고, 상기 제 2 증착 영역은 상기 각 제 1 증착 영역과 마주보는 위치에 배치되도록 복수로 마련되며, 상기 스퍼터 건은 서로 마주보는 상기 각 제 1 증착 영역과 상기 각 제 2 증착 영역의 사이마다 배치되는 것을 특징으로 하는 롤투롤 스퍼터링 시스템.
The method of claim 7, wherein
The first deposition region may be provided in plural along the circumference of the cooling drum, and the second deposition region may be provided in plural so as to face each of the first deposition regions, and the sputter gun may face each other. A roll-to-roll sputtering system, disposed between each of the first deposition regions and each of the second deposition regions.
제 7 항에 있어서,
상기 제 1 타겟 및 상기 제 2 타겟은 원통형으로 이루어지고,
상기 스퍼터 건은, 상기 제 1 타겟 및 상기 제 2 타겟을 각각 회전시키기 위한 제 1 타겟 회전장치 및 제 2 타겟 회전장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 롤투롤 스퍼터링 시스템.
The method of claim 7, wherein
The first target and the second target is made of a cylindrical shape,
The sputter gun further comprises a first target rotating device and a second target rotating device for rotating the first target and the second target, respectively.
제 9 항에 있어서,
상기 스퍼터 건은 상기 제 1 자석유닛 및 상기 제 2 자석유닛을 각각 회전시켜 상기 제 1 자석유닛 및 상기 제 2 자석유닛 각각의 배치 각도를 변화시키기 위한 제 1 자석유닛 각도조절장치 및 제 2 자석유닛 각도조절장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 롤투롤 스퍼터링 시스템.
The method of claim 9,
The sputter gun rotates the first magnet unit and the second magnet unit, respectively, so that the first magnet unit angle adjusting device and the second magnet unit change the placement angle of each of the first magnet unit and the second magnet unit. Roll to roll sputtering system further comprises an angle adjusting device.
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