KR101813676B1 - 반사방지막 형성 장치 및 방법 - Google Patents

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이민진
신천만
정유섭
문종욱
이진선
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(주) 씨앤아이테크놀로지
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Abstract

본 발명은 반사방지막 형성 장치 및 반사방지막 형성 방법을 개시하며, 이를 위하여 반사방지막 형성 장치는 챔버, 회전 드럼, 제1 캐소드 모듈, 플라즈마 모듈 및 히터를 포함하며, 상기 제1 캐소드 모듈, 상기 플라즈마 모듈 및 상기 히터는 상기 챔버의 측벽에 분산되며 상기 기판 홀더들의 상기 회전 방향에 대하여 순서대로 배치되고, 상기 제1 캐소드 모듈에 상기 제1 반응 가스가 공급되는 분위기에서 상기 회전 드럼의 적어도 1회 이상의 회전에 의해서 상기 기판을 상기 회전 방향을 따라 상기 제1 캐소드 모듈, 상기 플라즈마 모듈 및 상기 히터를 순서대로 경유시킴으로써 상기 기판에 상기 제1 반사방지막을 형성하는 것을 특징으로 한다.

Description

반사방지막 형성 장치 및 방법{ANTI-REFLECTION FILM FORMING DEVICE AND METHOD}
본 발명은 반사방지막 형성 장치 및 형성 방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 챔버의 내부에 기판을 회전시키면서 반사방지막을 형성하는 형성 장치 및 형성 방법에 관한 것이다.
반사방지막(Anti Reflection Film)은 가시광 영역의 반사를 방지하기 위해 투광성 기판과 같은 대상물에 형성되는 막으로서, 광학제품, 태양전지, 디스플레이, 모바일 기기등의 광학적 성능의 향상을 위해 사용되거나 건축물, 액세서리 및 의류의 심미성 향상등 다양한 분야에 있어서 그 활용도가 증가하는 추세이다.
최근 반사방지막 형성 기술은 반사방지막의 반사율을 줄이고 투과율을 높이기 위하여 다층으로 구성된 반사방지막을 형성하는 기술(Multi-layer Coating)이 개발된 바 있다. 국내 공개된 특허 10-2013-0114483를 참조하면, 다중 형성층을 이루는 반사방지막과 관련된 기술이 개시되어 있다. 이러한 반사방지막은 각종 유전체나 금속재료 중에서 광에 대한 굴절률이 서로 다른 2 종류 이상의 재료를 이용하고, 고굴절층과 저굴절층이 교번하여 적층되는 구조로 이루어 진다.
반사방지막을 대상물에 형성하기 위해서 스퍼터링(Sputtering) 공정이 사용될 수 있다. 스퍼터링 공정은 타겟(Target)이라 불리는 증착원의 표면에 이온화된 가스를 충돌시킴으로써 방출되는 원자를 증착 대상물에 증착시키는 진공 증착 공정이다. 현재 스퍼터링 공정은 박막의 높은 부착력과 공정의 용이성 등의 장점으로 인해 여러 가지 박막을 형성하는 데 광범위하게 사용되고 있다.
그러나 상기한 반사방지막을 스퍼터링 공정을 통해 대상 기판에 증착시키고자 하는 경우, 고굴절 또는 저굴절 재료를 가진 다양한 종류의 증착원에 대응하여 다수의 캐소드 모듈이 구비되어야 하고, 이러한 캐소드 모듈의 증가는 더 많은 장비를 요구하며 그에 따라 장비의 구조가 복잡해지고 대형화되는 것이 불가피하다.
또한, 공정 시간을 줄이기 위해서 반사방지막 형성 장치는 기판을 로딩하거나 언로딩하는 것을 자동화할 수 있어야 한다.
또한, 반사방지막 형성 장치는 기판에 반사방지막을 형성한 이후, 보호층(Passivation Layer)을 형성하거나 추가적인 기능성 박막을 형성하고자 하는 경우, 추가적인 공정을 위해 별도의 구성이나 절차가 요구되어 공정의 처리 시간이 증가하고 장비가 대형화되는 문제점이 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 다층의 반사방지막을 형성하기 위한 반사방지막 형성 장치의 구조를 단순화하고 소형화함에 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 반사방지막을 증착하기 위하여 기판을 챔버에 로딩 및 언로딩하는 경우, 수평 방향으로 챔버의 전면을 통하여 기판의 로딩과 언로딩이 이루어지도록 반사방지막 형성 장치를 구성함으로써 공정 자동화를 구현함에 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 또다른 과제는 하나의 캐소드 모듈을 이용하여 다층의 반사방지막을 형성하여 공정 시간을 단축시킴에 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 과제는 두 개의 캐소드 모듈을 운용할 수 있어서, 단위 공정시 증착률을 증대하고 공정 시간을 단축시킴에 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 또다른 과제는 단위 공정 별로 별도의 캐소드 모듈을 이용할 수 있어서 연속하여 상이한 굴절률의 반사방지막을 형성할 수 있으므로 공정 시간과 타겟 사용 효율성을 개선함에 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 또다른 과제는 두 개의 캐소드 모듈을 운용할 수 있어서 반사방지막의 형성이나 보호막과 같은 추가적인 기능성 막의 형성 등을 동일한 장치에서 수행함으로써 설비의 활용성을 증대함에 있다.
상기한 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 실시예에 따른 반사방지막 형성 장치는 내부 공간을 가지며 전면을 통하여 기판의 로딩 및 언로딩을 보장하는 챔버;상기 챔버의 상기 내부 공간에 설치되며 수평축을 중심으로 회전하고 상기 기판을 고정하는 기판 홀더들이 회전 방향을 따라 측벽에 이격 배치되는 회전 드럼;제1 증착원, 공정 가스, 적어도 하나의 제1 반응 가스를 이용하여 스퍼터링을 수행함으로써 상기 기판에 제1 반사방지막을 형성하는 제1 캐소드 모듈;상기 제1 반사방지막에 대한 플라즈마 처리를 수행하는 플라즈마 모듈; 및 상기 플라즈마 처리된 상기 제1 반사방지막에 대한 열처리를 수행하는 히터; 를 포함하며, 상기 제1 캐소드 모듈, 상기 플라즈마 모듈 및 상기 히터는 상기 챔버의 측벽에 분산되며 상기 기판 홀더들의 상기 회전 방향에 대하여 순서대로 배치되고, 상기 제1 캐소드 모듈에 상기 제1 반응 가스가 공급되는 분위기에서 상기 회전 드럼의 적어도 1회 이상의 회전에 의해서 상기 기판을 상기 회전 방향을 따라 상기 제1 캐소드 모듈, 상기 플라즈마 모듈 및 상기 히터를 순서대로 경유시킴으로써 상기 기판에 상기 제1 반사방지막을 형성하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기한 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 실시예에 따른 반사방지막 형성 방법은 회전 드럼에 고정된 기판을 수평축으로 회전시키는 제1 단계; 제1 증착원, 공정 가스, 제1 반응 가스를 이용하여 제1 캐소드 모듈에서 스퍼터링을 수행하여서 상기 기판에 제1 반사방지막을 형성하는 제2 단계; 상기 기판이 상기 제1 캐소드 모듈의 다음 순서로 배치된 플라즈마 모듈로 회전됨에 따라 상기 기판의 제1 반사방지막에 대한 플라즈마 처리를 수행하는 제3 단계; 및 상기 기판이 상기 플라즈마 모듈의 다음 순서로 배치된 히터로 회전됨에 따라 상기 기판의 상기 제1 반사방지막에 대한 열처리를 수행하는 제4 단계; 를 포함하고, 상기 제1 반사방지막을 형성하도록 상기 기판을 1회 이상 회전시킴을 특징으로 한다.
본 발명은 다층의 반사방지막을 형성하기 위한 반사방지막 형성 장치의 구조를 단순화하고 소형화할 수 있다.
또한, 본 발명은 반사방지막을 증착하기 위하여 기판을 챔버에 로딩 및 언로딩하는 경우, 수평 방향으로 챔버의 전면을 통하여 기판의 로딩과 언로딩이 이루어지도록 반사방지막 형성 장치를 구성함으로써 공정 자동화를 구현할 수 있다.
또한, 본 발명은 하나의 캐소드 모듈을 이용하여 다층의 반사방지막을 형성하여 공정 시간을 단축시키는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 두 개의 캐소드 모듈을 동시에 운용할 수 있어서, 단위 공정시 증착률을 증대하고 공정 시간을 단축시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 단위 공정 별로 별도의 캐소드 모듈을 이용할 수 있어서 연속하여 상이한 굴절률의 반사방지막을 형성할 수 있으므로 공정 시간과 타겟 사용 효율성을 개선하는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 두 개의 캐소드 모듈을 동시에 운용할 수 있어서 반사방지막의 형성이나 보호막과 같은 추가적인 기능성 막의 형성 등을 동일한 장치에서 수행함으로써 설비의 활용성을 증대시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 반사방지막 형성 장치의 사시도이다.
도 2는 도 1의 실시예에서 A-A 위치에 대한 수직 단면도이다.
도 3은 후면 도어의 내측을 나타낸 사시도이다.
도 4는 도 3의 후면 도어의 외측을 나타낸 사시도이다.
도 5는 도 2의 회전 드럼을 상세하게 나타낸 도면이다.
도 6 내지 도 10은 기판 홀더에 기판이 로딩되는 과정을 나타낸 도면이다.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 반사방지막 형성 장치의 동작을 설명하는 도면이다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 반사방지막 형성 방법을 나타낸 순서도이다.
도 13은 기판에 형성되는 다층의 반사방지막을 나타낸 단면도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다. 본 명세서 및 특허청구범위에 사용된 용어는 통상적이거나 사전적 의미로 한정되어 해석되지 아니하며, 본 발명의 기술적 사항에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.
본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 바람직한 실시예이며, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것이 아니므로, 본 출원 시점에서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있다.
본 발명은 고굴절 재료의 고굴절 반사 방지막과 저굴절 재료의 저굴절 반사 방지막이 교번 구조로 적층된 구조를 갖는 다층의 반사방지막을 기판에 형성하기 위한 반사 방지막 형성 장치를 개시한다.
본 발명의 실시예의 설명을 위하여 다층의 반사방지막을 형성하기 위한 공정 대상물은 기판으로 지칭하며, 예시적으로 기판은 글래스(Glass) 등의 투광성 재질로 구성될 수 있다.
본 발명의 실시를 위하여 고굴절 재료는 2 이상의 굴절률을 갖는 것으로 정의할 수 있고 저굴절 재료는 2 미만의 굴절률을 갖는 것으로 넓게 정의될 수 있다. 보다 바람직하게는 고굴절 재료는 2 이상의 굴절률을 갖는 것으로 정의할 수 있고 저굴절 재료는 1.5 이하의 굴절률을 갖는 것으로 정의될 수 있다. 상기한 굴절률은 광에 대한 절대 굴절률을 의미한다.
저굴절 재료로는 굴절률이 1.38인 MgF2(플루오르화 마그네슘), 굴절률이 1.45인 SiO2(산화 실리콘)이 예시될 수 있으며, 고굴절 재료로는 굴절률이 2.8~2.9인 TiO2(산화 티타늄), 굴절률이 2.3~3인 Nb2O5(산화 니오븀) 및 굴절률이 2.0~2.2인 Si3N4(질화 실리콘)이 예시될 수 있다.
이들 중, 본 발명의 실시예는 산화 실리콘을 이용하여 저굴절 반사방지막을 형성하고, 질화 실리콘을 이용하여 고굴절 반사방지막을 형성하는 것을 예시한다. 굴절률이 다른 반사방지막들은 제1 반사방지막 및 제2 반사방지막과 같이 구분을 위하여 서로 상이하게 표현될 수 있으며, 예시적으로 고굴절 반사방지막이 제1 반사방지막으로 표현되거나 저굴절 반사방지막이 제2 반사방지막으로 표현될 수 있다.
상기한 반사 방지막을 형성하기 위한 본 발명의 반사방지막 형성 장치의 실시예는 도 1과 같이 예시될 수 있다.
도 1을 참조하면, 실시예에 따른 반사방지막 형성 장치는 챔버(100), 히터(200), 제1 캐소드 모듈(300), 플라즈마 모듈(400), 진공 펌프(500) 및 회전 드럼(600)을 포함한다. 그리고, 반사방지막 형성 장치는 회전 드럼(600)에 구성되는 기판 홀더(610)의 지지 지그를 구동하기 위한 로딩 실린더(620)를 포함한다. 지지 지그는 로딩된 기판을 고정하거나 언로딩을 위하여 기판의 고정 상태를 해제하도록 로딩 실린더(620)에 의해 구동되는 장치이며, 이에 대한 구체적인 설명은 후술한다.
도 2는 도 1의 실시예에서 A-A 위치에 대한 수직 단면도이다. 여기서 회전 드럼(600)은 챔버(100)의 내부에 위치하며 구체적인 기능과 구성은 도 2와 함께 설명하기로 한다.
먼저, 챔버(100)는 내부 공간을 가지며 전면을 통하여 기판(10)의 로딩 및 언로딩을 보장하도록 구성된다. 챔버(100)는 측벽을 관통하는 포트들(도시되지 않음)에 각각 제1 캐소드 모듈(300), 플라즈마 모듈(400), 및 히터(200)가 설치된다. 그리고, 챔버(100)는 제2 캐소드 모듈을 추가로 설치할 수 있는 확장용 포트(304)를 갖는다. 확장용 포트(304)는 제2 캐소드 모듈을 추가하기 위한 것으로 이용될 수 있으며, 이용되지 않는 경우 기밀 상태를 유지하도록 커버됨이 바람직하다.
그리고, 회전 드럼(600)은 챔버(100)의 내부 공간에 설치되며 수평축(HP)을 중심으로 회전하고 기판(10)을 고정하는 기판 홀더들(610)이 회전 방향을 따라 측벽에 이격 배치되도록 구성된다.
그리고, 제1 캐소드 모듈(300)은 증착원, 공정 가스 및 적어도 하나의 반응 가스를 이용하여 스퍼터링을 수행함으로써 기판(10)에 반사방지막을 형성하도록 구성된다. 제1 캐소드 모듈(300)에서 형성되는 반사방지막은 화학양론적으로 불안정한 상태이다. 예시적으로, 실리콘을 증착원으로 사용하고 질소를 반응 가스로 사용한 경우, 실리콘과 질소의 반응성 스퍼터링에 의해서 SiyNz 재질의 질화물이 기판(10)에 형성된다. 또한, 실리콘을 증착원으로 사용하고 산소를 반응 가스로 사용한 경우, 실리콘과 산소의 반응성 스퍼터링에 의해서 SiOx 재질의 산화물이 기판(10)에 형성된다.
그리고, 플라즈마 모듈(400)은 반사방지막에 대한 플라즈마 처리를 수행하도록 구성된다. 보다 상세하게, 플라즈마 모듈(400)은 플라즈마의 분해 작용을 통해 모듈 주변에 주입된 질소 또는 산소 가스를 라디칼(Radical)화 할 수 있다. 라디칼화된 질소 또는 산소는 매우 불안정하며, 이는 기판(10)상에 형성된 질화물 또는 산화물 반사방지막의 질소 또는 산소 공공(Vacancy)에 결합된다. 라디칼에 의해 결합된 반사방지막은 제1 캐소드 모듈(300)에서 형성된 반사방지막에 비해 공공이 적어 화학양론적으로 안정한 상태가 된다. 즉, 플라즈마 처리에 의해 기판(10)에 이론적인 고굴절률의 Si3N4 또는 저굴절률의 SiO2의 안정화된 반사방지막이 형성된다.
플라즈마 모듈(400)은 용량 결합 플라즈마(Capacitively Coupled Plasma, CCP)를 이용하는 것으로 구성하거나 유도 결합 플라즈마(Inductively Coupled Plasma, ICP)를 이용하는 것으로 구성될 수 있으나, 본 발명의 실시예는 반응 가스의 효과적 라디칼화를 위해 고밀도 플라즈마 형성이 가능한 유도 결합 플라즈마를 이용하는 것으로 구성됨이 바람직하다.
그리고, 히터(200)는 플라즈마 처리된 반사방지막에 대한 열처리를 수행하도록 구성된다. 열처리를 통해서 반사방지막의 결정입자의 크기를 증가시키고, 결정립계의 크기를 감소시킴으로써 박막의 결정성을 향상하고 결함을 감소시킬 수 있다. 이를 통하여 입사되는 빛의 산란을 방지하여 광투과도를 향상 시키고 반사율을 감소시킬 수 있게되므로 광학 특성을 개선할 수 있다.
한편, 진공 펌프(500)는 챔버(100)의 일측에 설치될 수 있다. 진공 펌프(500)는 스퍼터링을 수행하기 위한 저압 환경이 챔버(100)의 내부 공간에 형성될 수 있도록 펌핑을 수행하거나 퍼지를 위한 펌핑을 수행할 수 있다. 상기한 진공 펌프(500)는 통상의 스퍼터링을 위한 챔버(100)에 이용되는 것과 동일한 작용을 하므로 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다.
상기한 구성에서, 제1 캐소드 모듈(300), 플라즈마 모듈(400) 및 히터(200)는 챔버(100)의 측벽에 분산되며 기판 홀더들(610)의 상기 회전 방향에 대하여 순서대로 배치된다.
상기와 같은 구성에 의하여, 본 발명의 실시예는 제1 캐소드 모듈(300)에 반응 가스가 공급되는 분위기에서 회전 드럼(600)의 적어도 1회 이상의 회전에 의해서 기판(10)을 회전 방향을 따라 제1 캐소드 모듈(300), 플라즈마 모듈(400) 및 히터(200)를 순서대로 경유시킴으로써 기판(10)에 반사방지막을 형성한다.
본 발명의 실시예에서 제1 캐소드 모듈(300)은 실리콘(Si)을 증착원으로 이용하고 아르곤(Ar)을 공정 가스로 공급받으며, 질소(N2) 및 산소(O2)중 하나 이상을 반응 가스로 공급받으며 산소(O2)와 질소(N2) 중 하나를 반응 가스로 이용하기 위하여 선택할 수 있도록 구성될 수 있다.
상기한 환경에서, 제1 캐소드 모듈(300)은 질소를 반응 가스로 이용하는 경우 기판에 질화 실리콘을 스퍼터링 증착하고, 산소를 반응 가스로 이용하는 경우 기판에 산화 실리콘을 스퍼터링 증착한다. 질소가 반응 가스로 이용되는 경우 고굴절률을 갖는 질화 실리콘 재질의 반사 방지막이 형성될 수 있고, 산소가 반응 가스로 이용되는 경우 저굴절률을 갖는 산화 실리콘 재질의 반사 방지막이 형성될 수 있다.
본 발명의 실시예는 기판에 고굴절률의 질화 실리콘 재질의 반사방지막과 저굴절률의 산화 실리콘 재질의 반사방지막을 기판에 교번 증착함으로써 다층의 반사방지막을 형성할 수 있다.
예시적으로, 본 발명의 실시예는 실리콘을 증착원으로 이용하고 아르곤을 공정 가스로 이용하며 질소를 반응 가스로 선택하도록 제1 캐소드 모듈(300)을 설정한 상태에서 질화 실리콘 재질의 고굴절 반사방지막을 형성한 후 플라즈마 처리와 열처리를 순차적으로 수행할 수 있다. 그 후 본 발명의 실시예는 증착원과 공정 가스를 그대로 유지한 상태에서 산소를 반응 가스로 선택하도록 제1 캐소드 모듈(300)의 설정을 변경한 상태에서 산화 실리콘 재질의 저굴절 반사방지막을 형성한 후 플라즈마 처리와 열처리를 순차적으로 수행할 수 있다.
이와 같이 본 발명의 실시예는 하나의 단위 공정에서 서로 다른 재질과 다른 굴절률을 갖는 반사방지막들을 교번하여 다층의 반사방지막을 형성할 수 있다.
그리고, 본 발명의 실시예는 챔버(100)의 확장용 포트(304)에 제2 캐소드 모듈(도시되지 않음)이라 함)이 더 구비되는 경우, 제2 캐소드 모듈의 증착원과 반응 가스를 제1 캐소드 모듈(300)과 동일하거나 다르게 이용할 수 있다.
제1 캐소드 모듈(300)과 제2 캐소드 모듈이 동일한 증착원과 반응가스를 이용하는 경우, 본 발명의 실시예는 반사방지막의 형성에 제1 캐소드 모듈(300)과 제2 캐소드 모듈을 동시에 이용할 수 있으므로 단위 공정시 증착률을 증대하고 공정 시간을 단축시킬 수 있다.
제1 캐소드 모듈(300)과 제2 캐소드 모듈이 동일한 증착원을 이용하며 다른 반응가스를 이용하는 경우, 본 발명의 실시예는 하나의 단위 공정에서 서로 다른 재질과 다른 굴절률을 갖는 반사방지막들을 교번하여 다층의 반사방지막을 형성할 수 있다. 즉, 상술한 바와 같이 제1 캐소드 모듈(300)을 이용한 질화 실리콘 재질(또는 산화 실리콘 재질)의 반사방지막과 제2 캐소드 모듈을 이용한 산화 실리콘 재질(또는 질화 실리콘 재질)의 반사방지막을 교번하여 다층의 반사방지막을 형성할 수 있다.
제1 캐소드 모듈(300)과 제2 캐소드 모듈이 다른 증착원과 다른 반응가스를 이용하는 경우, 본 발명의 실시예는 제1 캐소드 모듈(300)을 이용하여 반사방지막을 형성한 후 제1 캐소드 모듈(300)과 다른 증착원과 다른 반응 가스를 이용하는 제2 캐소드 모듈을 이용하여 보호막과 같은 추가적인 기능성 막을 형성할 수 있다.
상기한 본 발명의 반사방지막 형성 장치의 각 구성 요소를 보다 상세히 설명한다.
챔버(100)는 전면에 전면 도어(110)가 구비되고 후면에 후면 도어(120)가 구비될 수 있다.
챔버(100)는 전면 도어(110)와 후면 도어(120)를 닫은 상태에서 외부와 기밀을 유지하며 내부 공간을 형성한다.
이 중, 전면 도어(110)는 회전 드럼(600)의 기판 홀더(610)에 로딩되거나 기기판 홀더(610)로부터 언로딩되는 기판(10)의 출입을 위한 개폐식 출입구(111)를 구비할 수 있다. 기판(10)은 이송용 로봇(도시되지 않음)의 이송 암에 실려서 개폐식 출입구(111)를 출입할 수 있다.
그리고, 전면 도어(110)는 퍼지 가스 주입용 포트(112)가 구성될 수 있다. 그리고, 퍼지 가스 주입용 포트(112)는 공정 전이나 공정 후 챔버(100)의 내부 공간에 잔류된 불순물이나 가스 등을 제거하기 위하여 불활성의 퍼지 가스(일례로 질소 가스)를 주입하기 위하여 이용될 수 있다.
그리고, 후면 도어(120)는 챔버(100)의 후면에 개폐 가능하게 구성된다. 후면 도어(120)는 차폐부(121)를 구비할 수 있다. 차폐부(121)는 반사방지막을 형성하기 위한 스퍼터링을 수행하기에 전에 제1 캐소드 모듈(300)의 증착원을 클리닝하기 위한 프리-스퍼터링(Pre-Sputtering)에 이용될 수 있다. 제1 캐소드 모듈(300)의 증착원은 프리-스퍼터링에 의해서 직전 공정에 의해 형성된 산화막이나 질화막과 같은 오염이 제거될 수 있다.
상기한, 차폐부(121)는 후면 도어(120)에 회전 가능하게 결합되며, 모터(124)의 구동에 의해서 제1 위치와 제2 위치 간에 셔터(122)를 이동하도록 구성된다.
차폐부(121)의 구성과 동작은 도 3 및 도 4를 참조하여 설명한다. 도 3은 후면 도어(120)의 내측을 나타낸 사시도이고, 도 4는 후면 도어(120)의 외측을 나타낸 사시도이다.
후면 도어(120)는 챔버(100)의 후면에 구비되며, 차폐부(121)는 후면 도어(120)의 외측에 구성되는 모터(124)와 후면 도어(120)의 내측에 구성되는 리브들(123) 및 셔터(122)를 포함하여 구성될 수 있다. 후면 도어(120)의 내측은 챔버(100)의 내부 공간 쪽으로 정의할 수 있고, 후면 도어(120)의 외측은 챔버(100)의 외부 쪽으로 정의할 수 있다.
모터(124)는 후면 도어(120)를 관통하는 회전축(도시되지 않음)과 연결되며, 회전축을 구동시킴으로써 회전력을 후면 도어(120)의 반대쪽에 위치한 리브들(123) 및 셔터(122)에 제공한다.
후면 도어(120)를 관통하는 회전축의 단부에 리브들(123)이 구성되며, 리브들(123)은 회전축을 중심으로 방사상으로 배치되면서 후면 도어(120)의 일면을 따라 수직으로 구성된다. 통상 2개 또는 3 개의 리브들(123)이 하나의 셔터(122)를 지지하도록 구성될 수 있다.
셔터(122)는 다수의 리브들(123)을 통하여 회전축에 결합된다. 셔터(122)는 리브들(123)의 단부에 결합되며 챔버(100)의 내부 공간 쪽으로 연장되면서 소정 면적을 갖도록 구성될 수 있다. 셔터(122)는 제1 캐소드 모듈(300)과 제2 캐소드 모듈의 각각과 회전 드럼(600) 사이를 커버하도록 한 쌍으로 구성됨이 바람직하다.
상기한 구성에 의하여 프리-스퍼터링이 수행되는 경우 셔터(122)는 제1 캐소드 모듈(300)(또는 제2 캐소드 모듈)과 회전 드럼(600) 사이의 제1 위치로 이동되고, 그 후 반사방지막 형성을 위한 스퍼터링 공정이 실시되기 전 셔터(122)는 제1 캐소드 모듈(300)(또는 제2 캐소드 모듈)의 위치를 벗어난 제2 위치로 이동된다.
셔터(122)가 제1 캐소드 모듈(300)과 회전 드럼(600) 사이의 제1 위치에 배치되고 제1 캐소드 모듈(300)의 프리-스퍼터링이 수행되는 경우, 프리-스퍼터링에 의해 제1 캐소드 모듈(300)의 증착원에서 발생되는 증착물이 회전 드럼(600)의 기판 홀더(610)에 영향을 미치는 것이 셔터(122)의 가림 효과에 의해 차단될 수 있다. 즉, 셔터(122)는 프리-스퍼터링에 의해 발생될 수 있는 회전 드럼(600)이나 챔버(100) 내부의 오염을 방지할 수 있다.
상기한 차폐부(121)의 동작은 전체 공정을 제어하는 프로세서(도시되지 않음)에 의해 기판의 로딩 및 언로딩, 스퍼터링, 플라즈마 처리, 열처리 등과 연동하여 자동으로 제어될 수 있다.
한편, 챔버(100)의 후면 도어(120)에 뷰 포트(125)가 구성될 수 있으며, 뷰 포트(125)는 챔버(100)의 내부 상태를 육안으로 확인하는데 이용될 수 있다.
그리고, 챔버(100)의 상면에는 윈도우(130)가 설치될 수 있고, 윈도우(130)는 히터(200)와 플라즈마 모듈(400)의 사이에 위치하여, 외부에서 내부를 관측하기 위하여 소정 면적 형성되고 투명한 글래스 등의 재질로 구성될 수 있다.
한편, 도 5를 참조하여 회전 드럼(600) 및 기판 홀더(610)의 상세한 구성을 설명한다.
회전 드럼(600)은 별도의 모터(630)로부터 동력을 전달받아 수평축(HP)을 중심으로 한 방향으로 회전된다. 회전 드럼(600)의 회전 방향은 기판 홀더(610)가 제1 캐소드 모듈(300), 플라즈마 모듈(400) 및 히터(200)의 순으로 경유하도록 결정될 수 있다. 회전 드럼(600)의 회전 속도는 사용자가 반사방지막의 형성 공정 환경에 따라 임의로 설정할 수 있다.
회전 드럼(600)은 측벽에 회전 방향을 따라 이격된 다수 개의 윈도우를 가지며, 각 윈도우에 기판 홀더(610)가 설치된다. 즉, 회전 드럼(600)은 회전 방향을 따라 이격 설치된 다수 개의 기판 홀더들(610)을 구비한다. 도 5는 회전 드럼(600)에 8개의 기판 홀더들(610)이 회전 드럼(600)에 설치된 것을 예시한다.
기판 홀더(610)는 스테이지 프레임(616)과 지지 지그(Jig)를 포함한다.
스테이지 프레임(616)은 회전 드럼(600)의 측벽의 윈도우에 설치되며, 기판(10)의 변부가 안착될 수 있도록 중간이 관통된 링 타입으로 구성된다. 상기한 구성의 스테이지 프레임(616)은 회전 드럼(600)의 윈도우 상에 배치된 후 나사 결합 등의 방법으로 회전 드럼(600)의 측벽에 설치된다.
그리고, 지지 지그는 로딩 실린더(620)의 구동력에 의해 승하강되도록 구성된다. 즉, 지지 지그는 승하강에 의하여 로딩된 기판(10)을 고정하기 위하여 스테이지 프레임(616)과 밀착되거나 로딩 및 언로딩을 위하여 스테이지 프레임(616)과 이격되어서 기판(10)의 고정 상태를 해제하도록 구성된다.
보다 구체적으로 지지 지그는 로딩된 기판(10)을 고정하는 고정 위치, 이송 암(도시되지 않음)에 로딩되는 기판(10)을 받거나 언로딩하기 위하여 이송 암에 기판(10)을 싣는 로딩 및 언로딩 위치, 및 로딩된 기판(10)을 이송 암에서 리프트하거나 이송 암에 언로딩하기 위하여 기판(10)을 리프트하는 리프트 위치 간을 로딩 실린더(620)의 구동력에 의해서 승강 또는 하강함으로써 기판(10)의 고정 및 고정 상태의 해제를 선택적으로 수행한다.
이를 위하여, 지지 지그는 지지 플레이트(611), 체결 핀(612), 스프링(613), 리프트 핀(614) 및 홀딩 프레임(615)을 포함한다.
지지 플레이트(611)는 스테이지 프레임(616)의 하부에 위치하며, 홀딩 프레임(615)은 스테이지 프레임(616)의 상부에 위치한다. 체결 핀(612)들이 스테이지 프레임(616)을 사이에 두고 일정 간격 이격된 상태를 유지하도록 지지 플레이트(611)와 홀딩 프레임(615)을 체결한다. 홀딩 프레임(615)은 로딩된 기판(10)의 스퍼터링할 면을 오픈시키기 위한 관통공간이 형성됨이 바람직하다.
체결 핀(612)들은 지지 플레이트(611)의 변부를 따라 이격된 위치에 수직으로 구성될 수 있으며, 체결 핀(612)의 양단이 볼트 및 너트의 결합 방법에 의해서 각각 지지 플레이트(611)와 홀딩 프레임(615)에 체결될 수 있다. 체결 핀(612)들은 스테이지 프레임(616)을 관통하면서 상하 이동 가능하도록 구성됨이 바람직하다.
그리고, 체결 핀(612)들에 탄성 부재가 구성되며, 탄성 부재는 스프링(613)으로 구성될 수 있다. 보다 구체적으로 스프링(613)은 지지 플레이트(611)와 스테이지 프레임(616) 사이의 체결 핀(612)들에 구성되며, 로딩된 기판(10)을 고정하는 고정 위치에서 지지 플레이트(611) 및 홀딩 프레임(615)이 벗어난 경우 복귀를 위한 탄성력을 제공하도록 구성된다.
그리고, 지지 플레이트(611)에 리프트 핀(614)들이 구성된다. 리프트 핀(614)들은 스테이지 프레임(616)의 관통 공간과 홀딩 프레임(615)의 관통 공간에 대응되는 지지 플레이트(611)에 수직으로 설치될 수 있다. 리프트 핀(614)들은 지지 플레이트(611)가 고정 위치 및 로딩 및 언로딩 위치에 위치했을 때 수직 방향의 상단이 스테이지 프레임(616)의 상부로 노출되지 않을 정도의 높이를 갖도록 구성됨이 바람직하다.
상기한 구성에 의하여, 지지 지그는 지지 플레이트(611)에 작용되는 구동력에 의해서 승강하고 스프링(613)의 복원력에 의해서 하강된다.
그리고, 지지 지그는 하강에 의해 스테이지 프레임(616)과 홀딩 프레임(615) 사이에 기판(10)을 고정하며, 상승에 의해 스테이지 프레임(616)과 홀딩 프레임(615)을 이격시켜서 기판(10)의 고정 상태를 해제한다.
상기한 지지 지그의 구동을 위하여 로딩 실린더(620)가 구성되며, 로딩 실린더(620)는 회전 드럼(600)내에 구성되며 회전 드럼(600)의 중심부에서 상부로 실린더 로드(621)가 구동되도록 구동된다.
로딩 실린더(620)는 회전 드럼(600)이 정지된 상태에서 상부에 배치되는 기판 홀더(610)의 지지 플레이트(611)의 저면과 접하도록 실린더 로드(621)를 상승시키며, 그 후 지지 플레이트(611)를 상승시키고 하강시키는 구동력을 제공한다.
기판(10)의 로딩에 대응하여, 로딩 실린더(620)는 도 6과 같은 초기 위치에서 지지 플레이트(611)를 상승시키는 제1 구동에 의해서 홀딩 프레임(615)을 이송 암에 로딩되는 기판(10)을 받기 위한 도 7과 같은 로딩 및 언로딩 위치로 상승시킨다. 로딩 실린더(620)는 그 후 도 8과 같이 지지 플레이트(611)를 상승시키는 제2 구동에 의해서 리프트 핀(614)들로써 로딩된 기판(10)을 리프트 위치로 이송 암에서 리프트하며, 이송 암이 배출된 후 도 9와 같이 지지 플레이트(611)를 하강시키는 제3 구동에 의해서 리프트 핀(614)들 상의 기판(10)을 리프트 위치에서 기판(10)의 고정을 위한 고정 위치로 하강시켜서 스테이지 프레임(616)에 안착시킨다. 그리고, 로딩 실린더(620)는 도 10과 같이 지지 플레이트(611)를 하강시키는 제4 구동에 의해서 스테이지 프레임(616)과 홀딩 프레임(615) 사이에 기판(10)을 고정한다.
기판(10)의 언로딩에 대응하여, 로딩 실린더(620)는 스테이지 프레임(616)과 홀딩 프레임(615) 사이에 고정된 기판(10)을 지지 플레이트(611)를 상승시키는 제5 구동에 의해 도 6의 고정 위치에서 리프트 핀(614)들로써 기판(10)을 도 8의 리프트 위치로 리프트하며, 언로딩을 위하여 이송 암이 투입된 후 도 7의 위치로 지지 플레이트(611)를 하강시키는 제6 구동에 의해서 기판(10)을 이송 암에 안착시키고, 기판(10)의 언로딩을 위하여 이송 암이 배출된 후 홀딩 프레임(615)이 스테이지 프레임에 안착되는 도 6의 초기 위치로 지지 플레이트(611)를 하강시키는 제7 구동을 수행한다.
도 11은 본 발명의 반사방지막 코팅 장치의 실시예를 간략히 도식화한 것이며, 제2 캐소드 모듈은 인용부호 '310'으로 표시하였다. 본 발명의 반사 방지막 코팅 방법은 도 11의 환경에서 도 12와 같이 수행된다.
먼저, 도 11을 참조하면, 하나의 캐소드 모듈을 이용하여 한 층의 반사방지막을 형성하는 경우, 기판(10)은 회전 드럼(600)의 기판 홀더(610)에 로딩된 후 제1 캐소드 모듈(300)또는 제2 캐소드 모듈(310), 플라즈마 모듈(400) 및 히터(200)를 순차적으로 경유하도록 회전되며, 1회 또는 복수 회의 회전에 의해서 한 층의 반사 방지막을 형성한다. 기판(10)의 회전 회수는 목표한 두께로 반사방지막이 형성될 수 있도록 설정될 수 있다.
회전 드럼(600)은 복수의 기판 홀더(610)를 구비하므로 복수의 기판(10)에 대해 동시에 반사방지막을 형성하는 것이 가능하다.
도 12는 본 발명에 따른 반사방지막의 형성 방법을 나타낸 순서도이다.
도 12를 참조하면, 기판이 챔버(100)에 로딩되고(S10), 챔버(100)의 내부가 진공 상태로 변환된 후(S12), 스퍼터링 단계(S14), 플라즈마 단계(S16) 및 히팅 단계(S18) 순으로 반사방지막 형성이 진행되는 것을 알 수 있다.
이 때, 제1 캐소드 모듈(300)의 프리-스퍼터링이 필요한 경우, 스퍼터링 단계(S14) 전에 프리-스퍼터링이 실시될 수 있다.
그리고, 기판(10)에 형성된 반사방지막이 미리 설정된 두께에 미치지 못하는 경우, 다시 스퍼터링 단계(S14), 플라즈마 단계(S16) 및 히팅 단계(S18)의 반사방지막 형성 공정을 반복하게 된다.
이후, 반사방지막 형성 공정이 완료된 기판(10)은 챔버(100) 내부의 기압이 대기압으로 변환 된 후(S20), 외부로 언로딩 된다(S22).
도 13은 기판(10)에 형성되는 다층의 반사방지막과 외부에서 투과되는 빛이 기판(10)과 다층 반사방지막(20 내지 23)을 통해 반사되는 것을 나타낸 단면도이다.
도 13을 참고하면, 기판(10)에 다층의 반사방지막이 형성된 것을 알 수 있다.
여기서 이웃하는 반사방지막은 서로 다른 굴절률을 가질 수 있다. 일례로, 고굴절 반사방지막과 저굴절 반사방지막이 서로 교번하여 적층됨으로써 다층 반사방지막을 구성할 수 있다.
도 13에서는 기판(10)을 기준으로 4층의 반사방지막을 형성한 것을 예시하였으나, 적층되는 반사방지막의 수나 각 반사방지막의 두께는 스퍼터링 환경이나 요구되는 반사율에 따라 다르게 설정될 수 있다.
도 11 내지 도 12를 참조하면, 본 발명의 반사방지막 형성 방법은, 회전 드럼(600)에 고정된 기판(10)을 수평축으로 회전시키는 제1 단계, 제1 증착원, 공정 가스, 제1 반응 가스를 이용하여 제1 캐소드 모듈(300)에서 스퍼터링을 수행하여서 회전되는 기판(10)에 제1 반사방지막을 형성하는 제2 단계, 기판(10)이 제1 캐소드 모듈(300) 다음 순서로 배치된 플라즈마 모듈(400)로 회전됨에 따라 기판(10)의 제1 반사방지막에 대한 플라즈마 처리를 수행하는 제3 단계, 및 기판(10)이 플라즈마 모듈(400) 다음 순서로 배치된 히터(200)로 회전됨에 따라 기판(10)의 제1 반사방지막에 대한 열처리를 수행하는 제4 단계를 포함하여 구성될 수 있으며, 제1 반사방지막을 형성하도록 기판(10)을 1회 이상 회전시키도록 구성될 수 있다.
그리고, 본 발명의 반사방지막 형성방법은 상기 제1 반사방지막을 형성한 후 그 상부에 굴절률이 다른 제2 반사방지막을 더 형성할 수 있다. 이를 위해서 반사방지막 형성 장치는 제1 반응 가스와 다른 제2 반응 가스를 이용할 수 있다. 이때, 제1 반응 가스는 질소이고 제2 반응 가스는 산소일 수 있으며, 제1 반사방지막은 질화 실리콘이고 제2 반사방지막은 산화 실리콘일 수 있다.
상기 제2 반사 방지막을 형성하기 위하여, 본 발명의 실시예는 상기 제1 반사방지막을 형성한 후, 제1 증착원, 공정 가스, 제2 반응 가스를 이용하여 제1 캐소드 모듈(300)에서 스퍼터링을 수행하여서 회전되는 기판(10)에 제2 반사방지막을 형성하는 제5 단계, 기판(10)이 제1 캐소드 모듈(300) 다음 순서로 배치된 플라즈마 모듈(400)로 회전됨에 따라 기판(10)의 제2 반사방지막에 대한 플라즈마 처리를 수행하는 제6 단계, 및 기판(10)이 플라즈마 모듈(400) 다음 순서로 배치된 히터(200)로 회전됨에 따라 기판(10)의 제2 반사방지막에 대한 열처리를 수행하는 제7 단계를 더 포함할 수 있다.
상기한 실시예는 부가적인 제2 캐소드 모듈(310)을 이용하여 제2 반사방지막 또는 기능성 막을 추가적으로 형성할 수 있다.
부가되는 제2 캐소드 모듈(310)을 이용하여 상기한 제2 반사방지막을 추가로 형성하기 위하여, 제2 캐소드 모듈(310)은 제1 증착원(예시적으로 실리콘)과 다른 제2 증착원을 이용하고 제1 반응 가스와 다른 제2 반응 가스를 이용할 수 있다. 이때, 제2 반사방지막의 형성 과정은 제1 반사방지막의 형성 과정과 동일하므로 중복 설명은 생략한다.
또한, 부가되는 제2 캐소드 모듈(310)을 이용하여 상기한 기능성 막을 추가로 형성하기 위하여, 제2 캐소드 모듈(310)은 제1 증착원(예시적으로 실리콘)과 다른 제2 증착원을 이용하고 제1 반응 가스와 다른 제2 반응 가스를 이용할 수 있다. 이때 선택되는 제2 증착원과 제2 반응 가스는 목적하는 기능성 막의 재질에 따라 다양하게 선택될 수 있다.
상기한 기능성 막을 형성하기 위하여, 본 발명의 실시예는 상기 제1 반사방지막을 형성한 후, 제2 증착원, 상기 공정 가스, 제2 반응 가스를 이용하여 상기 제2 캐소드 모듈(310)에서 스퍼터링을 수행하여서 회전되는 상기 기판에 기능성 막을 형성하는 제5 단계, 상기 기판(10)이 상기 제1 캐소드 모듈(300) 다음 순서로 배치된 상기 플라즈마 모듈(400)로 회전됨에 따라 상기 기판(10)의 상기 기능성 막에 대한 플라즈마 처리를 수행하는 제6 단계 및 상기 기판(10)이 상기 플라즈마 모듈(400) 다음 순서로 배치된 상기 히터(200)로 회전됨에 따라 상기 기판(10)의 상기 기능성 막에 대한 열처리를 수행하는 제7 단계를 더 포함하고 상기 기능성 막을 형성하도록 상기 기판(10)을 1회 이상 회전시킴을 특징으로 할 수 있다.
상기한 것과 같이 본 발명은 다층의 반사방지막을 형성하기 위한 반사방지막 형성 장치의 구조를 단순화하고 소형화할 수 있다.
또한, 본 발명은 반사방지막을 증착하기 위하여 기판을 챔버에 로딩 및 언로딩하는 경우, 수평 방향으로 챔버의 전면을 통하여 기판의 로딩과 언로딩이 이루어지도록 반사방지막 형성 장치를 구성함으로써 공정 자동화를 구현할 수 있다.
또한, 본 발명은 하나의 캐소드 모듈을 이용하여 다층의 반사방지막을 형성하여 공정 시간을 단축시키는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 두 개의 캐소드 모듈을 동시에 운용할 수 있어서, 단위 공정시 증착률을 증대하고 공정 시간을 단축시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 단위 공정 별로 별도의 캐소드 모듈을 이용할 수 있어서 연속하여 상이한 굴절률의 반사방지막을 형성할 수 있으므로 공정 시간과 타겟 사용 효율성을 개선하는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 두 개의 캐소드 모듈을 동시에 운용할 수 있어서 반사방지막의 형성이나 보호막과 같은 추가적인 기능성 막의 형성 등을 동일한 장치에서 수행함으로써 설비의 활용성을 증대시킬 수 있다.

Claims (19)

  1. 내부 공간을 가지며 전면을 통하여 기판의 로딩 및 언로딩을 보장하는 챔버;
    상기 챔버의 상기 내부 공간에 설치되며 수평축을 중심으로 회전하고 상기 기판을 고정하는 기판 홀더들이 회전 방향을 따라 측벽에 이격 배치되는 회전 드럼;
    제1 증착원, 공정 가스, 적어도 하나의 제1 반응 가스를 이용하여 스퍼터링을 수행함으로써 상기 기판에 제1 반사방지막을 형성하는 제1 캐소드 모듈;
    상기 제1 반사방지막에 대한 플라즈마 처리를 수행하는 플라즈마 모듈; 및
    상기 플라즈마 처리된 상기 제1 반사방지막에 대한 열처리를 수행하는 히터; 를 포함하며,
    상기 기판 홀더는, 상기 회전 드럼의 측벽에 형성된 윈도우에 설치되는 스테이지 프레임; 및 로딩된 상기 기판을 고정하기 위하여 상기 스테이지 프레임과 밀착되거나 로딩 및 언로딩을 위하여 상기 스테이지 프레임과 이격되어서 상기 기판의 고정 상태를 해제하는 지지 지그;를 포함하고,
    상기 제1 캐소드 모듈, 상기 플라즈마 모듈 및 상기 히터는 상기 챔버의 측벽에 분산되며 상기 기판 홀더들의 상기 회전 방향에 대하여 순서대로 배치되며,
    상기 제1 캐소드 모듈에 상기 제1 반응 가스가 공급되는 분위기에서 상기 회전 드럼의 적어도 1회 이상의 회전에 의해서 상기 기판을 상기 회전 방향을 따라 상기 제1 캐소드 모듈, 상기 플라즈마 모듈 및 상기 히터를 순서대로 경유시킴으로써 상기 기판에 상기 제1 반사방지막을 형성하는 것을 특징으로 하는 반사방지막 형성 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 챔버는 상기 전면에 전면 도어를 구비하며,
    상기 전면 도어는 상기 회전 드럼의 상기 기판 홀더에 로딩되거나 상기 기판 홀더로부터 언로딩되는 상기 기판의 출입을 위한 개폐식 출입구가 구성된 반사방지막 형성 장치.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 회전 드럼과 상기 제1 캐소드 모듈 사이의 제1 위치와 상기 제1 캐소드 모듈을 벗어난 제2 위치 간을 이동하는 셔터를 갖는 차폐부가 더 구성되며,
    상기 차폐부는 상기 제1 증착원의 클리닝을 위하여 프리-스퍼터링을 수행할 때 상기 셔터를 상기 제1 위치에 위치시키는 반사방지막 형성 장치.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 챔버는 후면에 개폐 가능한 후면 도어를 구비하며,
    상기 차폐부는 상기 후면 도어에 회전 가능하게 결합되며, 모터의 구동에 의해서 상기 제1 위치와 상기 제2 위치 간에 상기 셔터를 이동하도록 구성되는 반사방지막 형성 장치.
  5. 제1 항에 있어서, 상기 제1 캐소드 모듈은,
    상기 제1 반응 가스에 부가하여 제2 반응 가스를 더 공급받고,
    상기 제1 증착원, 상기 공정 가스 및 상기 제1 반응 가스를 이용하여 상기 스퍼터링을 수행하여 상기 기판에 상기 제1 반사방지막을 형성하고,
    상기 제1 증착원, 상기 공정 가스 및 상기 제2 반응 가스를 이용하여 상기 스퍼터링을 수행하여 상기 기판에 상기 제1 반사방지막과 다른 굴절률을 갖는 제2 반사방지막을 형성함으로써, 다층의 반사방지막을 형성하는 반사방지막 형성 장치.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 챔버는 제2 증착원, 상기 공정 가스 및 적어도 하나의 제3 반응 가스를 이용하여 스퍼터링을 수행함으로써 상기 기판에 제3 반사방지막을 형성하는 제2 캐소드 모듈을 더 포함하며,
    상기 제2 캐소드 모듈은 상기 챔버의 측벽에 구성되고,
    상기 제2 캐소드 모듈, 상기 플라즈마 모듈 및 상기 히터는 상기 챔버의 측벽에 분산되며 상기 기판 홀더들의 상기 회전 방향에 대하여 순서대로 배치되며,
    상기 제2 캐소드 모듈에 상기 제3 반응 가스가 공급되는 분위기에서 상기 회전 드럼의 회전에 의해서 상기 기판을 상기 회전 방향을 따라 상기 제2 캐소드 모듈, 상기 플라즈마 모듈 및 상기 히터를 순서대로 경유시킴으로써 상기 기판에 상기 제3 반사방지막을 형성하는 반사방지막 형성 장치.
  7. 제6 항에 있어서, 상기 제2 캐소드 모듈은,
    상기 제3 반응 가스에 부가하여 제4 반응 가스를 더 공급받고,
    상기 제2 증착원, 상기 공정 가스 및 상기 제3 반응 가스를 이용하여 상기 스퍼터링을 수행하여 상기 기판에 상기 제3 반사방지막을 형성하고,
    상기 제2 증착원, 상기 공정 가스 및 상기 제4 반응 가스를 이용하여 상기 스퍼터링을 수행하여 상기 기판에 상기 제3 반사방지막과 다른 굴절률을 갖는 제4 반사방지막을 형성함으로써,
    다층의 반사방지막을 형성하는 반사방지막 형성 장치.
  8. 제6 항에 있어서,
    상기 제1 캐소드 모듈과 상기 제2 캐소드 모듈은 상기 제1 증착원과 상기 제2 증착원으로 동일한 증착원을 이용하고 상기 제1 반응 가스와 상기 제3 반응 가스로 동일한 반응 가스를 이용하는 반사방지막 형성 장치.
  9. 제6 항에 있어서,
    상기 제1 캐소드 모듈과 상기 제2 캐소드 모듈은 상기 제1 증착원 및 상기 제2 증착원과 상기 제1 반응 가스 및 상기 제3 반응 가스 중 적어도 하나를 다른 것으로 이용하는 반사방지막 형성 장치.
  10. 삭제
  11. 제1 항에 있어서,
    상기 지지 지그는 로딩된 상기 기판을 고정하는 고정 위치, 이송 암에 로딩되는 상기 기판을 받거나 언로딩하기 위하여 상기 이송 암에 상기 기판을 싣는 로딩 및 언로딩 위치 및 로딩된 상기 기판을 상기 이송 암에서 리프트하거나 상기 이송 암에 언로딩하기 위하여 상기 기판을 리프트하는 리프트 위치 간을 로딩 실린더의 구동력에 의해서 승강 또는 하강함으로써 상기 기판의 고정 및 고정 상태의 해제를 선택적으로 수행하는 반사방지막 형성 장치.
  12. 제1 항에 있어서, 상기 지지 지그는,
    상기 스테이지 프레임의 하부에 위치하는 지지 플레이트;
    상기 스테이지 프레임의 상부에 위치하며, 로딩된 기판의 스퍼터링할 면을 오픈시키기 위한 관통공간이 형성된 홀딩 프레임;
    상기 스테이지 프레임을 사이에 두고 일정 간격 이격된 상태를 유지하도록 상기 지지 플레이트와 상기 홀딩 프레임을 체결하는 체결 핀들;
    상기 지지 플레이트와 상기 스테이지 프레임 사이의 상기 체결 핀들에 구성되며, 로딩된 상기 기판을 고정하는 고정 위치에서 상기 지지 플레이트 및 상기 홀딩 프레임이 벗어난 경우 복귀를 위한 탄성력을 제공하는 탄성 부재;
    상기 지지 플레이트의 상부에 형성되는 리프트 핀들;을 포함하며,
    상기 지지 플레이트에 작용되는 구동력에 의해서 승강하고 상기 탄성 부재의 복원력에 의해서 하강하며,
    하강에 의해 상기 스테이지 프레임과 상기 홀딩 프레임 사이에 상기 기판을 고정하며, 상승에 의해 상기 스테이지 프레임과 상기 홀딩 프레임을 이격시켜서 상기 기판의 고정 상태를 해제하는 반사방지막 형성 장치.
  13. 제12 항에 있어서,
    상기 구동력을 제공하는 로딩 실린더를 더 구비하며,
    상기 로딩 실린더는 초기 위치에서 상기 지지 플레이트를 상승시키는 제1 구동에 의해서 상기 홀딩 프레임을 이송 암에 로딩되는 상기 기판을 받기 위한 로딩 및 언로딩 위치로 상승시키고, 그 후 상기 지지 플레이트를 상승시키는 제2 구동에 의해서 상기 리프트 핀들로써 로딩된 상기 기판을 리프트 위치로 상기 이송 암에서 리프트하며, 상기 이송 암이 배출된 후 상기 지지 플레이트를 하강시키는 제3 구동에 의해서 상기 리프트 핀들 상의 상기 기판을 상기 리프트 위치에서 상기 기판의 고정을 위한 고정 위치로 하강시켜서 상기 스테이지 프레임에 안착시키고, 그 후 상기 지지 플레이트를 하강시키는 제4 구동에 의해서 상기 스테이지 프레임과 상기 홀딩 프레임 사이에 상기 기판을 고정하는 반사방지막 형성 장치.
  14. 제12 항에 있어서,
    상기 구동력을 제공하는 로딩 실린더를 더 구비하며,
    상기 로딩 실린더는 상기 스테이지 프레임과 상기 홀딩 프레임 사이에 고정된 상기 기판을 상기 지지 플레이트를 상승시키는 제5 구동에 의해 고정 위치에서 상기 리프트 핀들로써 상기 기판을 리프트 위치로 리프트하며, 언로딩을 위하여 이송 암이 투입된 후 상기 지지 플레이트를 하강시키는 제6 구동에 의해서 상기 기판을 상기 이송 암에 안착시키고, 상기 기판의 언로딩을 위하여 상기 이송 암이 배출된 후 상기 홀딩 프레임이 상기 스테이지 프레임에 안착되는 초기 위치로 상기 지지 플레이트를 하강시키는 제7 구동을 수행하는 반사방지막 형성 장치.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200037489A (ko) * 2018-10-01 2020-04-09 주식회사 테토스 입체형 대상물 표면의 금속막 증착 장치
KR20200125124A (ko) * 2019-04-26 2020-11-04 주식회사 테토스 증착 부착력이 개선된 기판 측면부 증착 장치
KR20200125219A (ko) * 2019-04-26 2020-11-04 주식회사 테토스 자동화된 기판 측면부 증착 장치
KR102241728B1 (ko) * 2020-11-02 2021-04-19 주식회사 바코솔루션 막 형성 장치 및 그의 제어 방법

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007501766A (ja) * 2003-08-13 2007-02-01 サン−ゴバン グラス フランス 反射防止膜を含む透明基板
JP2007247028A (ja) * 2006-03-17 2007-09-27 Ulvac Japan Ltd 金属とSiO2の混合膜の成膜方法及びその成膜装置
KR101467889B1 (ko) * 2014-06-12 2014-12-03 주식회사 엠코드 무반사 무정전 필터의 제조장치 및 제조방법

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007501766A (ja) * 2003-08-13 2007-02-01 サン−ゴバン グラス フランス 反射防止膜を含む透明基板
JP2007247028A (ja) * 2006-03-17 2007-09-27 Ulvac Japan Ltd 金属とSiO2の混合膜の成膜方法及びその成膜装置
KR101467889B1 (ko) * 2014-06-12 2014-12-03 주식회사 엠코드 무반사 무정전 필터의 제조장치 및 제조방법

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200037489A (ko) * 2018-10-01 2020-04-09 주식회사 테토스 입체형 대상물 표면의 금속막 증착 장치
KR102399748B1 (ko) * 2018-10-01 2022-05-19 주식회사 테토스 입체형 대상물 표면의 금속막 증착 장치
KR20200125124A (ko) * 2019-04-26 2020-11-04 주식회사 테토스 증착 부착력이 개선된 기판 측면부 증착 장치
KR20200125219A (ko) * 2019-04-26 2020-11-04 주식회사 테토스 자동화된 기판 측면부 증착 장치
KR102225985B1 (ko) 2019-04-26 2021-03-10 주식회사 테토스 자동화된 기판 측면부 증착 장치
KR102396555B1 (ko) 2019-04-26 2022-05-11 주식회사 테토스 증착 부착력이 개선된 기판 측면부 증착 장치
KR102241728B1 (ko) * 2020-11-02 2021-04-19 주식회사 바코솔루션 막 형성 장치 및 그의 제어 방법

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