KR101800197B1 - 증착 챔버 외부로 배출될 수 있는 이너 쉴드와 무게추를 갖는 증착 챔버 장치 - Google Patents

증착 챔버 외부로 배출될 수 있는 이너 쉴드와 무게추를 갖는 증착 챔버 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 증착 챔버 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 무게추의 자중을 이용하여 샘플이 부착된 필름을 샘플 거치대에 적절한 압력으로 밀착되게 할 수 있으므로 간단한 구조로 필름의 변형이나 파손의 우려 없이 샘플의 온도 조절을 효과적으로 수행할 수 있고, 무게추와 필름을 서로 밀착시켜 이너 쉴드를 기준으로 증착 공간과 비 증착 공간을 구획함으로써 챔버의 클리닝 주기를 연장시킬 수 있으며, 이너 쉴드와 무게추를 증착 챔버 외부로 배출하여 증착 물질의 클리닝 및 온도 관리를 효과적으로 수행할 수 있는 증착 챔버 장치에 관한 것이다.

Description

증착 챔버 외부로 배출될 수 있는 이너 쉴드와 무게추를 갖는 증착 챔버 장치{Deposition chamber including inner shield and weight frame can be ejected}
본 발명은 증착 챔버 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 무게추의 자중을 이용하여 샘플이 부착된 필름을 샘플 거치대에 적절한 압력으로 밀착되게 할 수 있으므로 간단한 구조로 필름의 변형이나 파손의 우려 없이 샘플의 온도 조절을 효과적으로 수행할 수 있고, 무게추와 필름을 서로 밀착시켜 이너 쉴드를 기준으로 증착 공간과 비 증착 공간을 구획함으로써 챔버의 클리닝 주기를 연장시킬 수 있으며, 이너 쉴드와 무게추를 증착 챔버 외부로 배출하여 증착 물질의 클리닝 및 온도 관리를 효과적으로 수행할 수 있는 증착 챔버 장치에 관한 것이다.
인쇄회로기판과 같은 샘플의 전자파(EMI) 차폐를 위해서는 일반적으로 샘플의 표면에 차폐 필름을 부착하는 방법이 이용된다.
이러한 차폐 필름을 부착하는 방법은 형상 가공, 금형 제작, 원단 부착 등의 공정이 수작업으로 이루어지므로 생산성, 차폐 균일성, 안정성이 낮아지는 문제점이 있으나 순간 생산량 조절이 용이하다는 이유로 지속적으로 사용되고 있는 실정이다.
최근 스퍼터링과 같은 진공 증착 방법으로 샘플의 전자파 차폐 증착을 수행할 수 있는 연구가 활발한데, 진공 증착을 통한 전자파 차폐는 모든 공정을 자동화할 수 있어 생산비용을 낮출 수 있고, 균일한 박막 증착이 이루어질 수 있는 장점이 있으므로 주목을 받고 있다.
일반적으로 진공 증착 방법을 이용하여 샘플의 전자파 차폐를 수행하기 위해서는 온도 조절 척(일반적으로 쿨링 척(cooling chuck))에 샘플을 부착한 후, 진공 챔버 내부에서 고정하여(배치타입) 차폐층을 증착하거나 이동시키며(인라인타입) 증착하게 되는데, 본 출원인은 다수의 샘플을 점착성 필름에 부착하여 상기 온도 조절 척에 부착함으로써 거치한다.
그러나 이 점착성 필름은 진공 챔버의 내부 온도 증가로 열 변형을 일으키므로, 샘플이 상기 온도 조절 척에 밀착되지 못하여 샘플의 온도 조절 효과가 낮아지게 된다.
이렇게 온도 조절 효과가 낮아져 샘플의 온도가 제어되지 않을 경우 전자파 차폐층이 불균일하게 증착되거나 샘플이 열에 의해 손상되는 문제점이 있다.
한편, 진공 챔버 내부에서 증착 물질을 비산시킬 때, 진공 챔버 내부 공간 중, 원치 않는 공간에까지 증착 물질이 비산하여 퇴적되게 되는데 이는 진공 챔버 내부를 세척하는 클리닝 주기를 단축시켜 증착 챔버 장치의 가동률을 낮추는 원인으로 작용한다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로 본 발명의 목적은 증착 대상물인 샘플과 샘플이 거치되는 샘플 거치대 간의 밀착력을 극대화하여 샘플의 온도 조절 효율을 높임으로써 증착의 품질을 매우 향상시킬 수 있는 증착 챔버 장치를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 샘플이 부착된 필름을 샘플 거치대를 향해 가압할 때, 간단한 구조로 필름의 변형이나 파손 없이 샘플을 샘플 거치대에 밀착할 수 있는 증착 챔버 장치를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 또 다른 목적은 진공 챔버의 내부 공간 중, 원치 않는 공간에 증착물질이 퇴적되는 것을 방지하여 클리닝 주기를 연장할 수 있는 증착 챔버 장치를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 또 다른 목적은 진공 챔버 내부에 구비되는 이너 쉴드와 무게추를 외부로 배출하여 클리닝과 온도 관리를 효과적으로 수행할 수 있는 증착 챔버 장치를 제공하는 것이다.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 진공 챔버; 상기 진공 챔버 내부에 구비되어 증착 물질을 비산시키는 캐소드; 상기 진공 챔버 내부에서 상기 캐소드와 대향하여 배치되고, 증착 대상물인 샘플이 거치되는 샘플 거치대; 소정의 개구 영역을 갖는 판상의 부재로서, 상기 진공 챔버 내부에서 상기 샘플 거치대와 상기 캐소드 사이에 위치하고, 상기 캐소드와 상기 샘플 거치대 사이의 영역 중 일부 영역을 가로막아 상기 증착 물질이 상기 샘플로 비산하는 영역을 제한하는 이너 쉴드(Inner Shield); 및 상기 샘플 거치대와 상기 이너 쉴드 사이에 구비되는 무게추;를 포함하며, 상기 샘플은 필름상에 부착되어 상기 샘플 거치대 상에 거치되고, 상기 필름의 가장자리에는 상기 필름의 형상 지지를 위한 지지 프레임이 부착되고, 상기 무게추는 상기 지지 프레임 상면을 가압하여 상기 필름이 상기 샘플 거치대에 밀착되게 하며, 상기 이너 쉴드와 상기 무게추는 선택적 또는 함께 상기 진공 챔버의 외부로 이탈되어 배출될 수 있는 증착 챔버 장치를 제공한다.
삭제
바람직한 실시예에 있어서, 상기 무게추는 상기 지지 프레임의 상면을 가압한 이후에 상기 이너 쉴드가 하강하거나 상기 샘플 거치대가 상승하여 상면이 상기 이너 쉴드의 개구 영역의 가장자리 하면에 접촉한다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 진공 챔버의 내부 공간은 상기 무게추와 상기 이너 쉴드가 접촉하였을 때, 상기 이너 쉴드와 상기 필름을 기준으로 상부 공간인 증착 공간과 하부 공간인 비 증착 공간으로 구획된다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 무게추는 원형 또는 타원형의 링 또는 다각형의 프레임으로 구비된다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 무게추는 구리로 제작된다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 샘플 거치대는 온도조절이 가능한 온도 조절 척(chuck); 및 상기 온도 조절 척 상부에 적층되고, 상면에 상기 샘플이 부착된 필름이 올려지며, 상기 샘플의 열을 상기 온도 조절 척으로 전달하거나 상기 온도 조절 척의 열을 상기 샘플로 전달하는 샘플 어댑터(adaptor);를 포함한다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 온도 조절 척과 상기 샘플 어댑터는 일체로 구성된다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 샘플 어댑터의 상면에는 상기 필름의 밀착을 위한 버퍼 패드(buffer pad)가 코팅 또는 부착된다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 샘플 어댑터의 상면은 곡면이다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 샘플 어댑터의 상면은 원통면 또는 구면이다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 샘플 어댑터의 상면 폭은 상기 필름의 폭보다 작다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 샘플 어댑터의 상면 면적은 상기 필름의 면적보다 작다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 샘플 어댑터의 상면에는 복수의 그루브(groove)가 형성된다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 그루브들은 서로 연결되어 연통된다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 그루브들은 격자모양으로 형성된다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 샘플 어댑터에는 상기 필름에 올려졌을 때, 상기 그루브의 공기를 배기시켜 상기 필름이 상기 샘플 어댑터의 상면에 밀착되게 하는 배기라인이 형성된다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 샘플 어댑터의 상면에는 절연층이 코팅 또는 부착된다.
또한, 본 발명은 필름에 복수 개로 부착되어 상기 증착 챔버 장치로 코팅층이 증착된 소자를 더 제공한다.
본 발명은 다음과 같은 우수한 효과를 가진다.
먼저, 본 발명의 증착 챔버 장치에 의하면, 샘플이 부착되는 필름의 가장자리를 무게추를 이용하여 샘플 거치대를 향해 가압함으로써 샘플과 샘플 거치대 간의 밀착력을 높여 샘플의 온도 조절 효율 향상시킬 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명의 증착 챔버 장치에 의하면, 샘플 거치대의 상면을 곡면으로 형성하여 샘플과 샘플 어댑터 간의 밀착력을 극대화할 수 있으므로 온도 조절 효율이 높아져 증착의 품질을 매우 향상시킬 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명의 증착 챔버 장치에 의하면, 별도의 구동장치 없이 무게추의 자중으로 필름을 가압할 수 있으므로 구조가 간단하고, 적절한 하중으로 가압할 수 있으므로 필름이 변형되거나 파손되는 것을 방지할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명의 증착 챔버 장치에 의하면, 진공 챔버의 내부 공간 중, 이너 쉴드와 이너 쉴드에 밀착되는 필름을 기준으로 상부 공간인 증착 공간에만 증착 물질이 퇴적되게 할 수 있으므로 증착이 필요없는 비 증착 공간에 증착 물질이 퇴적되는 것을 방지하여 진공 챔버 내부의 클리닝 주기를 연장함으로써 수율을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명의 증착 챔버 장치에 의하면, 이너 쉴드와 무게추를 진공 챔버 외부로 배출할 수 있으므로 이너 쉴드와 무게추의 클리닝을 용이하게 수행할 수 있으며, 증착 과정에서 상승한 온도를 하강시켜 온도 관리를 효과적으로 수행할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 증착 챔버 장치를 보여주는 도면,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 증착 챔버 장치의 샘플 거치대를 보여주는 도면,
도 3은 도 2에 도시한 샘플 거치대의 다른 예,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 증착 챔버 장치의 샘플 거치대의 상면을 보여주는 도면,
도 5는 도 4에 도시한 상면의 다른 예,
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 증착 챔버 장치에서 증착되는 샘플을 필름에 부착하는 것을 설명하기 위한 도면,
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 증착 챔버 장치의 이너 쉴드를 상부에서 바라본 도면,
도 8은 도 7의 이너 쉴드와 무게추, 지지 프레임의 결합 관계를 설명하기 위한 도면,
도 9 내지 도 12은 본 발명의 일 실시예에 따른 증착 챔버 장치를 이용하여 샘플을 증착하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
본 발명에서 사용되는 용어는 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어를 선택하였으나, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있는데 이 경우에는 단순한 용어의 명칭이 아닌 발명의 상세한 설명 부분에 기재되거나 사용된 의미를 고려하여 그 의미가 파악되어야 할 것이다.
이하, 첨부한 도면에 도시된 바람직한 실시예들을 참조하여 본 발명의 기술적 구성을 상세하게 설명한다.
그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 명세서 전체에 걸쳐 동일한 참조번호는 동일한 구성요소를 나타낸다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 증착 챔버 장치를 보여주는 것으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 증착 챔버 장치(100)는 전기 전자 소자와 같은 샘플(10)에 소정의 코팅층을 증착하기 위한 장치이다.
또한, 상기 코팅층은 전자파(EMI) 차폐층일 수 있다.
도 1을 참조하면 본 발명의 일 실시예에 따른 증착 챔버 장치(100)는 진공 챔버(110), 캐소드(120,cathode), 샘플 거치대(130), 이너 쉴드(140,Inner Shield) 및 무게추(141)를 포함하여 이루어진다.
상기 진공 챔버(110)는 샘플(10)이 수용될 수 있는 진공 분위기의 증착 공간을 제공하는 챔버(chamber)이다.
또한, 상기 진공 챔버(110)의 일 측에는 아래에서 설명할 이너 쉴드(140), 무게추(141) 및 샘플(10)이 출입할 수 있는 출입구가 형성되어 있다.
상기 캐소드(120)는 상기 진공 챔버(110)의 내부에 구비되며 샘플(10)에 증착될 증착물질이 비산되게 하는 전극이다.
또한, 상기 캐소드(120)는 물리 증착을 수행할 경우, 외부에 증착 물질인 타겟이 코팅되어 있고, 화학 증착을 수행할 경우에는 별도의 타겟이 코팅되지 않고 플라즈마 형성을 위한 전극으로 기능한다.
상기 샘플 거치대(130)는 상기 진공 챔버(110) 내부에 상기 캐소드(120)와 대향하여 배치되고, 상면에 증착 대상물인 샘플(10)이 거치된다.
또한, 상기 샘플(10)은 전기 전자 소자일 수 있으며 필름(20) 상에 부착되어 상기 샘플 거치대(130)에 거치된다.
또한, 상기 필름(20)은 상기 샘플(10)의 부착을 위해 점착성 필름으로 구비될 수 있고, 예를 들면, 폴리이미드 필름(polyimide film, PI film)일 수 있다.
또한, 도 6을 참조하면, 상기 필름(20)의 가장자리 상면에는 상기 필름(20)의 형상을 지지하기 위한 지지 프레임(30)이 부착되고, 하나의 필름(20)에는 복수의 샘플들(10)이 부착될 수 있다.
즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 증착 챔버 장치(100)는 한 번의 증착 공정을 통해 복수 개의 샘플(10)에 코팅층을 형성할 수 있다.
또한, 상기 샘플 거치대(130)는 증착 공정 중에 상기 진공 챔버(110) 내부에서 고정될 수 있고, 가로 방향으로 왕복이동할 수 있으며, 상기 진공 챔버(110)의 내부를 통과하여 지나갈 수 있다.
즉, 상기 샘플 거치대(130)는 상기 진공 챔버(110) 내부에서 배치타입(batch type)으로 증착이 수행되게 할 수 있고, 인라인 타입(in-line type)으로 증착이 수행되게 할 수 있다.
또한, 상기 샘플 거치대(130)는 상기 캐소드(120)를 향해 상하로 이동하며, 상기 필름(20)이 접촉 또는 접촉 해제될 수 있다.
또한, 도 2를 참조하면, 상기 샘플 거치대(130)는 온도 조절 척(131,chuck)와 샘플 어댑터(132,adaptor)를 포함하여 구성되며, 도 3에 도시한 바와 같이 상기 온도 조절 척(131)과 상기 샘플 어댑터(132)는 일체로 구성될 수 있다.
또한, 상기 온도 조절 척(131)은 온도 조절이 가능한 플레이트로써, 내부에 온도 조절 유체(냉각 유체 또는 가열 유체)가 흐를 수 있는 유로(131a)가 구비되고, 상기 샘플(10)을 냉각하는 역할을 한다.
일반적으로, 상기 유로(131a)에는 냉각 유체가 흘러 샘플(10)을 냉각하는 기능을 수행하나, 증착초기 단계에서 상기 샘플(10)을 소정의 증착 온도로 가열하기 위해 가열 유체가 흐를 수 있다.
즉, 상기 온도 조절 척(131)은 쿨링 척(cooling chuck) 또는 히팅 척(heating chuck)으로 기능할 수 있다.
또한, 상기 샘플 어댑터(132)는 상기 온도 조절 척(131) 상부에 적층되고, 상면에 상기 샘플(10)이 상기 필름(20)에 부착되어 올려진다.
또한, 상기 샘플 어댑터(132)는 상기 샘플(10)의 열을 상기 온도 조절 척(131)으로 전달하거나, 상기 온도 조절 척(131)의 열을 상기 샘플(10)로 제공하는 역할을 한다.
즉, 상기 샘플 어댑터(132)는 상기 샘플(10)이 냉각 또는 가열되게 하는 소정의 열 전달 매체이다.
또한, 상기 샘플 어댑터(132)는 상기 온도 조절 척(131) 상에 부착되어 고정 적층되는 것이 바람직하나, 안정적으로 위치 유지가 가능할 경우에는 부착되지 않고 올려질 수 있다.
또한, 도 3을 참조하면, 상기 샘플 어댑터(132)의 상면은 소정의 곡률(R)을 갖는 곡면으로 이루어진다.
또한, 여기서 곡면이란 적어도 일부분이 곡면인 면을 포함하는 개념으로 정의한다. 예를 들여 상기 샘플 어댑터(132)의 세로 방향 단면은 직사각형의 상단 두 모서리가 라운드진 형태의 면을 가질 수 있으며, 이 경우 상기 샘플 어댑터(120)의 상면 양측 모서리만이 부분적으로 곡면을 갖게 된다.
또한, 상기 샘플 어댑터(132)의 상면은 절곡된 선을 포함하는 면일 수 있는데, 예를 들면, 상기 샘플 어댑터(132)의 세로 방향 단면이 삼각형 또는 사다리꼴로 소정의 절곡된 선(모서리)을 갖는 다각형면일 수 있다.
다만, 밀착력을 극대화하기 위해서는 상기 샘플 어댑터(132)의 상면은 곡면인 것이 바람직하다.
또한, 상기 샘플 어댑터(132)는 도 4에 도시한 바와 같이 상면(132a)이 사각형으로 이루어질 수 있고, 도 5에 도시한 바와 같이 상면(132b)이 원형으로 이루어질 수 있다.
또한, 도시하지는 않았으나 상기 샘플 어댑터(132)의 상면은 다각형, 삼각형, 모서리가 라운드진 다각형으로 제작이 가능하다.
다만, 상기 샘플 어댑터(132)의 상면은 상면 형상과는 관계없이 소정의 곡률을 가져야 한다.
또한, 상기 샘플 어댑터(132)의 상면은 원통을 길이방향으로 잘라놓은 원통면일 수 있고, 구의 소정부분을 사각형 또는 원형으로 잘라놓은 구면으로 이루어질 수 있다.
또한, 상기 샘플 어댑터(132)의 상면은 상기 필름(20)에 의해 전체가 덮여야 하며, 이를 위해 상기 샘플 어댑터(132)의 폭(w1)과 길이(w2)는 상기 필름(20)의 폭과 길이보다 작아야 한다.
다시 말해서, 상기 샘플 어댑터(132)의 상면 면적은 상기 필름(20)의 면적보다 작야야 한다.
또한, 상기 샘플 어댑터(132)는 상면에 복수의 그루브(G,groove)가 형성될 수 있다.
또한, 상기 그루브(G)들은 상기 샘플 어댑터(132)의 상면에 소정의 깊이로 파인 홈으로써 서로 연결되어 연통되며, 도 2 내지 도 5에 도시한 바와 같이 격자모형으로 형성될 수 있다.
그러나 상기 그루브들(G)의 모양은 특별한 제약이 없으며, 상기 샘플 어댑터(132)의 상면 전체에 고루 퍼져 있고, 서로 연통되어 있다면 충분하다.
또한, 상기 그루브들(G)은 상기 필름(20)이 상기 샘플 어댑터(132)의 상면에 부착되었을 때, 홈의 내부 공기를 배기함으로써 상기 필름(20)이 상기 샘플 어댑터(132)의 상면에 밀착될 수 있게 한다.
또한, 도시하지는 않았으나, 상기 샘플 어댑터(132)에는 상기 그루브들(G)의 공기를 배기하기 위한 배기라인이 형성될 수 있다.
즉, 상기 샘플 거치대(130)는 상기 샘플(10)을 최대한 밀착시켜 거치함으로써 샘플(10)의 온도를 정밀하게 조절할 수 있으며, 이는 샘플(10)에 균일한 코팅층이 증착되게 할 수 있다.
또한, 도시하지는 않았으나 상기 샘플 어댑터(132)의 상면에는 상기 필름(20)의 밀착을 위한 버퍼 패드(buffer pad)가 더 구비될 수 있다.
또한, 상기 버퍼 패드는 상기 샘플(10)과 상기 샘플 어댑터(132)를 서로 절연하는 절연층의 기능을 겸할 수 있으며, 예를 들면, 실리콘 패드일 수 있다.
상기 이너 쉴드(140)는 상기 진공 챔버(110) 내부에서 상기 캐소드(120)와 상기 샘플 거치대(130) 사이에 위치한다.
또한, 상기 이너 쉴드(140)는 상기 캐소드(120)와 상기 샘플 거치대(130)의 사이 영역 중 일부 영역을 가로막아 상기 캐소드(120)에 의해 비산하는 증착물질의 비산 영역을 제한한다.
또한, 도시하지는 않았으나 상기 이너 쉴드(140)는 상기 진공 챔버(110) 내부에서 고정되지 않고 소정의 지지 부재에 의해 착탈식으로 지지될 수 있으며, 상기 진공 챔버(110) 외부로 배출될 수 있다.
도 7은 상기 이너 쉴드(140)를 상부에서 바라본 도면으로, 상기 이너 쉴드(140)는 판상의 부재로써 상기 캐소드(120)와 상기 샘플 거치대(130) 사이에서 가로방향으로 상기 진공 챔버(110) 내부에 설치된다.
또한, 상기 이너 쉴드(140)는 상기 샘플 거치대(130)를 향해 상하로 이동할 수 있다.
예를 들면, 상기 이너 쉴드(140)는 상기 진공 챔버(110)의 내벽에 설치되는 가이드레일을 따라 상하로 이동할 수 있다.
또한, 상기 이너 쉴드(140)의 중앙부분에는 개방된 영역인 개구영역(140a)이 존재하고, 상기 개구영역(140a)의 주변에는 증착 물질이 아래로 낙하하는 것을 방지하는 가림영역(14a)이 위치한다.
즉, 상기 캐소드(120)에 의해 비산하는 증착물질은 상기 개구영역(140a)을 통해 상기 샘플(10)로 낙하할 수 있다.
상기 무게추(141,weight frame)는 상기 이너 쉴드(140) 하부에 위치하며, 상기 진공 챔버(110) 내부에서 소정의 지지 부재에 의해 지지된다.
또한, 상기 무게추(141)는 상기 지지 프레임(30)의 상면을 가압하여 상기 필름(20)이 상기 샘플 거치대(130)의 상면에 밀착되게 함으로써, 상기 샘플(10)이 상기 샘플 거치대(130)에 밀착되게 한다.
도 8은 상기 이너 쉴드(140), 상기 무게추(141) 및 상기 지지 프레임(30)의 결합관계를 설명하기 위한 도면으로, 상기 무게추(141)는 상기 이너 쉴드(140)의 하방에 위치하며, 상기 이너 쉴드(140)의 하면에 접촉하였을 때 상기 개구영역(140a)의 가장자리를 둘러쌀 수 있는 위치에 위치한다.
또한, 상기 무게추(141)의 하방에는 상기 지지 프레임(30)이 위치하며, 상기 무게추(141)와 상기 지지 프레임(30)은 형상과 크기가 서로 대응하여 제작된다.
즉, 상기 무게추(141)가 하강하거나 상기 샘플 거치대(130)가 상승할 경우, 상기 무게추(141)의 하면 전체가 상기 지지 프레임(30)의 상면 전체와 맞닿게 된다.
또한, 상기 무게추(141)와 상기 지지 프레임(30)이 서로 맞닿은 상태에서 상기 샘플 거치대(130)가 상승하면, 상기 무게추(141)의 자중은 상기 지지 프레임(30)으로 가해지고, 상기 필름(20)이 가압되어 상기 샘플 거치대(130)의 상면에 밀착되게 된다.
또한, 상기 필름(20)은 크기가 제한되므로, 상기 무게추(141)의 크기도 제한되는데 제한된 크기로 원하는 무게를 갖기 위해서는 비중이 상대적으로 큰 금속을 사용하여야 하며, 본 발명에서는 구리로 제작하였다.
그러나 상기 무게추(141)는 스테인레스로 제작될 수 있다.
또한, 상기 무게추(141)는 도 8에 도시한 바와 같이 사각형의 프레임으로 제작될 수 있는데, 상기 지지 프레임(30)의 형태에 따라 원형 또는 타원형의 링으로 제작될 수 있다.
이하에서는 도 9 내지 도 12를 참조하여 상기 샘플(10)에 코팅층이 증착되는 과정을 간단히 설명한다.
먼저, 도 9에 도시한 바와 같이, 샘플(10)이 부착된 필름(20)이 상기 진공 챔버(110) 내부로 투입되어 상기 샘플 거치대(130)의 상부에 소정거리 이격되어 위치한다. 이때, 상기 이너 쉴드(140)와 상기 무게추(141)도 상기 진공 챔버(110)의 내부로 투입되어 소정의 위치에서 지지된다.
그러면, 상기 샘플 거치대(130)가 상승하거나, 상기 필름(20)이 하강하여 상기 샘플 거치대(130) 상에 상기 필름(20)이 놓인다.
이때, 상기 필름(20)의 하면 중앙부만이 상기 샘플 거치대(130)의 상면에 맞닿아 있으며 상기 필름(20)과 상기 샘플 거치대(130)가 전체적으로 밀착되지는 않은 상태이다.
다음, 도 10에 도시한 바와 같이 상기 무게추(141)가 하강하거나 상기 샘플 거치대(130)가 상승하여 상기 무게추(141)가 상기 지지 프레임(30)과 서로 맞닿게 된다.
이때, 상기 무게추(141)는 상기 진공 챔버(110) 내부에서 지지가 해제되어, 자중에 의해 상기 지지 프레임(30)을 하부로 가압하며, 상기 필름(10)의 가장자리는 상기 샘플 거치대(130)의 상면 전체에 밀착된다.
다음, 도 11을 참조하면, 상기 샘플 거치대(130)가 상승하거나, 상기 이너 쉴드(140)가 하강하여 상기 이너 쉴드(140)의 하면과 상기 무게추(141)의 상면이 맞닿게 되고, 이때, 상기 진공 챔버(110)의 내부 공간은 상기 이너 쉴드(140)와 상기 필름(30)을 기준으로 상기 캐소드(120)가 위치하는 상부 공간인 증착 공간(110a)과 상기 샘플 거치대(130)가 위치하는 하부 공간인 비 증착 공간(110b)으로 구획된다.
다음, 상기 캐소드(120)에 전원이 인가되고 상기 증착 공간(110a)에 증착 물질(P)이 비산하여 샘플(10)에 퇴적됨으로써 상기 샘플(10)의 외면에 코팅층이 형성된다.
또한, 상기 증착물질(P)은 상기 이너 쉴드(140)와 상기 필름(20)의 상부에만 퇴적되고 상기 비 증착 공간(110b)으로는 유입되지 않는다.
따라서 증착이 필요없는 공간에 증착 물질(P)이 비산하는 것을 방지할 수 있고, 이는 진공 챔버(110) 내부를 세정하는 클리닝 주기를 연장할 수 있으므로 가동률 증대에 따른 수율향상 효과가 있다.
다음, 도 12를 참조하면, 증착 공정이 종료되고, 상기 필름(30)은 진공 챔버(110)의 외부로 배출되며 코팅층이 형성된 샘플(10)을 수득한다.
이때, 상기 이너 쉴드(140)와 상기 무게추(141)도 상기 진공 챔버(110) 외부로 배출되며, 증착 공정에서 상승한 온도를 하강한다.
또한, 상기 이너 쉴드(140)와 상기 무게추(141)에 퇴적된 증착 물질(P)을 세정한다.
또한, 상기 이너 쉴드(140)와 상기 무게추(141)는 매 증착 공정 종료 후에 상기 진공 챔버(110) 외부로 배출될 수 있으나, 소정의 주기를 가지고 진공 챔버(110) 외부로 배출될 수 있다. 이는 공정을 간소화하여 수율을 높이기 위함이다.
따라서, 본 발명의 증착 챔버 장치(100)에 의하면, 샘플(10)을 샘플 거치대(130) 상에 최대한 밀착하여 온도 조절을 정밀하게 수행할 수 있으므로 증착 품질을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 증착 챔버 장치(100)에 의하면, 별도의 구동장치 없이 무게추(141)의 자중만으로 필름(20)을 가압하므로 구조가 간단하고 필름(20)이 변형되거나 파손될 우려가 적은 장점이 있다.
또한, 본 발명의 증착 챔버 장치(100)에 의하면, 이너 쉴드(140)와 무게추(141)가 접촉함에 따라 진공 챔버(110) 내부 공간이 증착 공간(110a)과 비 증착 공간(110b)으로 구획될 수 있으므로 불필요한 부분에 증착 물질이 퇴적되는 것을 최소화하여 클리닝 주기를 연장할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명의 증착 챔버 장치(100)에 의하면, 이너 쉴드(140)와 무게 추(141)를 진공 챔버(110) 외부로 배출할 수 있으므로 용이하게 클리닝이 이루어질 수 있고, 효과적인 냉각이 이루어질 수 있는 장점이 있다.
이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명은 바람직한 실시예를 들어 도시하고 설명하였으나, 상기한 실시예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.
100:증착 챔버 장치 110:진공 챔버
120:캐소드 130:샘플 거치대
131:온도 조절 척 132:샘플 어뱁터
140:이너 쉴드 141:무게추

Claims (19)

  1. 삭제
  2. 진공 챔버;
    상기 진공 챔버 내부에 구비되어 증착 물질을 비산시키는 캐소드;
    상기 진공 챔버 내부에서 상기 캐소드와 대향하여 배치되고, 증착 대상물인 샘플이 거치되는 샘플 거치대;
    소정의 개구 영역을 갖는 판상의 부재로서, 상기 진공 챔버 내부에서 상기 샘플 거치대와 상기 캐소드 사이에 위치하고, 상기 캐소드와 상기 샘플 거치대 사이의 영역 중 일부 영역을 가로막아 상기 증착 물질이 상기 샘플로 비산하는 영역을 제한하는 이너 쉴드(Inner Shield); 및
    상기 샘플 거치대와 상기 이너 쉴드 사이에 구비되는 무게추;를 포함하며,
    상기 샘플은 필름상에 부착되어 상기 샘플 거치대 상에 거치되고,
    상기 필름의 가장자리에는 상기 필름의 형상 지지를 위한 지지 프레임이 부착되고, 상기 무게추는 상기 지지 프레임 상면을 가압하여 상기 필름이 상기 샘플 거치대에 밀착되게 하며,
    상기 이너 쉴드와 상기 무게추는 선택적 또는 함께 상기 진공 챔버의 외부로 이탈되어 배출될 수 있는 증착 챔버 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 무게추는 상기 지지 프레임의 상면을 가압한 이후에 상기 이너 쉴드가 하강하거나 상기 샘플 거치대가 상승하여 상면이 상기 이너 쉴드의 개구 영역의 가장자리 하면에 접촉하는 것을 특징으로 하는 증착 챔버 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 진공 챔버의 내부 공간은 상기 무게추와 상기 이너 쉴드가 접촉하였을 때, 상기 이너 쉴드와 상기 필름을 기준으로 상부 공간인 증착 공간과 하부 공간인 비 증착 공간으로 구획되는 것을 특징으로 하는 증착 챔버 장치.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 무게추는 원형 또는 타원형의 링 또는 다각형의 프레임으로 구성되는 것을 특징으로 하는 증착 챔버 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 무게추는 구리로 제작되는 것을 특징으로 하는 증착 챔버 장치.
  7. 제 2 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 샘플 거치대는
    온도조절이 가능한 온도 조절 척(chuck); 및
    상기 온도 조절 척 상부에 적층되고, 상면에 상기 샘플이 부착된 필름이 올려지며, 상기 샘플의 열을 상기 온도 조절 척으로 전달하거나 상기 온도 조절 척의 열을 상기 샘플로 전달하는 샘플 어댑터(adaptor);를 포함하는 것을 특징으로 하는 증착 챔버 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 온도 조절 척과 상기 샘플 어댑터는 일체로 구성되는 것을 특징으로 하는 증착 챔버 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 샘플 어댑터의 상면에는 상기 필름의 밀착을 위한 버퍼 패드(buffer pad)가 코팅 또는 부착되는 것을 특징으로 하는 증착 챔버 장치.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 샘플 어댑터의 상면은 곡면인 것을 특징으로 하는 증착 챔버 장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 샘플 어댑터의 상면은 원통면 또는 구면인 것을 특징으로 하는 증착 챔버 장치.
  12. 제 8 항에 있어서,
    상기 샘플 어댑터의 상면 폭은 상기 필름의 폭보다 작은 것을 특징으로 하는 증착 챔버 장치.
  13. 제 8 항에 있어서,
    상기 샘플 어댑터의 상면 면적은 상기 필름의 면적보다 작은 것을 특징으로 하는 증착 챔버 장치.
  14. 제 8 항에 있어서,
    상기 샘플 어댑터의 상면에는 복수의 그루브(groove)가 형성되는 것을 특징으로 하는 증착 챔버 장치.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 그루브들은 서로 연결되어 연통되는 것을 특징으로 하는 증착 챔버 장치.
  16. 제 14 항에 있어서,
    상기 그루브들은 격자모양으로 형성되는 것을 특징으로 하는 증착 챔버 장치.
  17. 제 14 항에 있어서,
    상기 샘플 어댑터에는 상기 필름에 올려졌을 때, 상기 그루브의 공기를 배기시켜 상기 필름이 상기 샘플 어댑터의 상면에 밀착되게 하는 배기라인이 형성되는 것을 특징으로 하는 증착 챔버 장치.
  18. 제 8 항에 있어서,
    상기 샘플 어댑터의 상면에는 절연층이 코팅 또는 부착되는 것을 특징으로 하는 증착 챔버 장치.
  19. 필름에 복수 개로 부착되어 제 2 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항의 증착 챔버 장치로 코팅층이 증착된 소자.
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