KR102018106B1 - 롤투롤 대면적증착 pecvd장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 롤투롤 대면적증착 PECVD장치에 관한 것으로서, 좀 더 자세하게는 대면적의 유연성 기판을 롤투롤 방식으로 공급하면서 빠른 속도로 밀도가 높고 균일한 두께의 막을 증착할 수 있는 전극면 및 회전드럼 구조를 가지며, 이와 더불어 박막의 균일성을 증가시키기 위해, 증착시킬 무기층이나 반응성가스의 종류 등을 감안하여 증착위치에 따라 증착밀도나 두께 등을 제어할 수 있는 변동수단을 갖춘 롤투롤 대면적증착 PECVD장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. 이를 위하여 본 발명은 진공챔버, 공급롤러, 회수롤러, 회전드럼, 회전축, 한 쌍의 디스크판, 한 쌍의 전극면, 한 쌍의 마그네트론, 냉각유로, 한 쌍의 가스공급관 및 전원공급장치를 포함함과 아울러, 상기 한 쌍의 전극면은 상기 회전드럼과 동일한 폭으로 상기 외주면의 바깥쪽에 일정간격을 두고 곡면으로 형성되되, 상기 회전드럼의 최하단부를 기점으로 양쪽으로 나뉘어, 상기 최하단부부터 적어도 상기 회전드럼의 회전축 높이까지 각각 형성되도록 하고, 상기 한 쌍의 마그네트론은 상기 회전드럼 내에서 상기 회전축에 회전가능하게 베어링 결합되며, 아래쪽으로 향하는 무게중심에 의하여 상기 한 쌍의 전극면 각각에 대향하여 고정 배치되어, 상기 유연성기재의 표면과 상기 한 쌍의 전극면 사이 공간에 자기장을 형성시키는 것을 특징으로 한다.

Description

롤투롤 대면적증착 PECVD장치{Roll-to-Roll type PECVD Apparatus for Large Area Substrate}

본 발명은 롤투롤 대면적증착 PECVD장치에 관한 것으로서, 좀 더 자세하게는 대면적의 유연성기재를 Roll-to-Roll 방식으로 이동시키며 상기 유연성기재의 표면위에 플라즈마 화학기상 증착방법(Plasma-Enhanced Chemical Vapor Deposition, PECVD)으로 균일한 박막을 형성시키기 위한 장치에 관한 발명이다.

증착(Deposition)이란 금속이나 화합물 또는 혼합물 등의 타겟을 가열, 증발 등의 방법으로 대상물의 표면에 얇은 막의 형태로 입히는 표면처리 기술을 일컫는다. 반도체, 디스플레이, 배터리 등 다양한 소재에 활용되는 0.01 내지 10um수준 두께의 무기물 박막은 다양한 증착 방법을 통해 형성할 수 있다. 특히, 수 mTorr 진공영역에서 플라즈마를 활용한 진공박막 증착방법들이 개발되어 사용되고 있다.

현재 사용되는 다양한 진공박막 증착방법들 중 플라즈마 화학기상 증착방법(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition; PECVD)은 스퍼터링 공정에서 증착하기 어려운 다양한 종류의 무기물 박막을 증착할 수 있으며, 스퍼터링 방식에 대비할 때 높은 증착율을 구현할 수 있어 많은 산업분야에서 활용되고 있다.

플라즈마 화학기상 증착방법을 살펴보면 다음과 같다. 진공의 공간상에 존재하는 전자에 전기장 혹은 자기장을 통해 에너지가 전달되면, 가속된 전자에 의해 발생된 플라즈마는 진공 공간상에 주입된 반응성 가스를 분해시켜 반응성 가스 간 다양한 반응을 유도할 수 있다. 이를 통해 플라즈마 발생 구간을 통과하는 증착대상 소재에 상기 반응성 가스 간 반응에서 생성된 물질이 부착되어 0.01 내지 10um 수준의 박막을 형성하게 된다. 이러한 플라즈마 화학기상 증착공정을 대량양산 장치에 적용하기 위해서는 안정적인 플라즈마 발생이 가능하여야 하면서도 대면적 증착이 빠른 시간 내에 균일하게 이루어져야 한다.

한편, 안정적인 플라즈마의 발생을 통하여 균일한 증착밀도를 보장하기 위해서는 피증착물 즉 기재를 평면위에 놓고 증착하는 인라인 방식이 적합할 것이다. 그러나 이러한 인라인 방식은 대용량면적에 증착을 균일하게 하는 것은 가능하나, 기재를 처리실 내에 투입하고, 기재 위에 증착을 시킨 다음 기재를 처리실로부터 꺼내거나, 기재를 수평이동 시키면서 증착하는 방법이기 때문에 대량생산에는 적합하지 않은 단점이 있다. 반면에 수평방향으로 일정거리를 평면이동 시키면서 증착을 하면서도 유연성기재를 롤투롤 방식으로 공급 및 회수를 하게 되면 균일도 높은 제품에 대하여 대량생산이 가능하나 설비가 대형화되어 공간을 많이 차지하게 된다는 단점이 있다. 또 다른 방법으로는 롤투롤 방식으로 하여 회전드럼 상에서 증착을 하는 방법이 있는데, 이렇게 하면 설비공간을 적게 차지하고 연속공정이기 때문에 대량생산에도 유리하나, 회전드럼 상에서 증착하기 때문에 넓은 면적을 증착시키기가 어렵고, 높은 밀도로 균일하게 증착시키기가 어렵다는 단점이 있어왔다. 그리고 통상적인 PECVD 처리는 가스압력, 전력의 펄스주파수 및 펄스모양 및 기타 여러 파라미터를 변동시킴으로써 밀도나 두께 등이 제어될 수 있다. 그러나 이러한 조정수단들은 전체적인 증착밀도나 두께 등을 제어하기 위한 것이라서 증착부분에 따라 달리 적용하면서 균일도를 조정하거나 변동시킬 수는 없기 때문에 이와 같은 부분적 조정수단들도 필요하나 이러한 조정수단들이 마땅히 없는 실정이었다.

상술한 문제점들을 해결하기 위하여 창안된 본 발명에 의한 롤투롤 대면적증착 PECVD장치는, 대면적의 유연성 기판을 롤투롤 방식으로 공급하면서 빠른 속도로 밀도가 높고 균일한 두께의 막을 증착할 수 있는 전극면 및 회전드럼 구조를 갖는 PECVD 장치를 제공하고자 한다. 이와 더불어 박막의 균일성을 증가시키기 위해, 증착시킬 무기층이나 반응성가스의 종류 등을 감안하여 증착위치에 따라 증착밀도나 두께 등을 제어할 수 있는 변동수단을 갖춘 롤투롤 대면적증착 PECVD장치를 제공하고자 한다.

상기 목적을 달성하기 위하여 창안된 본 발명에 의한 롤투롤 대면적증착 PECVD장치는, 대면적의 유연성기재를 Roll-to-Roll 방식으로 이동시키며 상기 유연성기재의 표면위에 플라즈마 화학기상 증착(PECVD) 방법으로 균일한 박막을 형성시키기 위한 장치로서, 제1챔버, 제2챔버 및 제3챔버로 구획된 진공챔버; 상기 제1챔버 내에 배치되어 상기 제2챔버에 대하여 상기 유연성기재를 연속적으로 공급하는 공급롤러; 상기 제3챔버 내에 배치되어 상기 제2챔버로부터 상기 유연성기재를 연속적으로 회수하는 회수롤러; 상기 제2챔버 내에 회전가능하게 원통형으로 배치되며, 외주면 중 적어도 하반부 전체가 상기 유연성기재의 일면과 접하면서 상기 유연성기재의 이동에 따라 회전하는 회전드럼; 상기 회전드럼과 일체가 되어 회전하는 회전축; 상기 회전드럼의 양 측면을 밀폐시키며, 상기 회전드럼 및 상기 회전축과 일체가 되어 회전하는 한 쌍의 디스크판; 상기 회전드럼과 동일한 폭으로 상기 외주면의 바깥쪽에 일정간격을 두고 곡면으로 형성되되, 상기 회전드럼의 최하단부를 기점으로 양쪽으로 나뉘어, 상기 최하단부부터 적어도 상기 회전드럼의 회전축 높이까지 각각 형성된 한 쌍의 전극면; 상기 회전드럼 내에서 상기 회전축에 회전가능하게 베어링 결합되며, 아래쪽으로 향하는 무게중심에 의하여 상기 한 쌍의 전극면 각각에 대향하여 고정 배치되어, 상기 유연성기재의 표면과 상기 한 쌍의 전극면 사이 공간에 자기장을 형성시키는 한 쌍의 마그네트론; 상기 한 쌍의 전극면 바깥쪽에 상기 한 쌍의 전극면과 일정간격을 두고 상기 회전축과 평행한 방향으로 왕복하며 배치되는 냉각유로; 상기 회전축을 중심으로 상기 외주면 양 바깥쪽 위에, 상기 외주면과 소정의 간격을 두고 각각 상기 회전축에 평행하게 배치되어 상기 외주면과 상기 한 쌍의 전극면 사이에 가스를 공급할 수 있도록 다수의 가스분출구가 형성되는 한 쌍의 가스공급관; 및 상기 한 쌍의 전극면에 전원을 공급하는 전원공급장치; 를 포함하는 특징으로 하는 것이 바람직하다.

또한 상술한 특징들에 더하여, 상기 회전드럼에는, 상기 외주면과 상기 외주면 아래에 배치된 내주면 사이에 드럼냉각공간이 형성되고, 상기 내주면 안쪽으로 형성된 인입구 및 인출구가 인입호스 및 인출호스의 일단에 각각 연결되며, 상기 회전축에는, 양 단부로부터 상기 회전드럼 내부로 향하는 축방향의 중공관로가 각각 형성되어 있고, 각각의 중공관로는 상기 회전축 표면에 배치된 각각의 연결부까지 형성되고, 상기 각각의 연결부는 상기 인입호스 및 상기 인출호스의 타단에 각각 연결되며, 상기 회전축의 양쪽은, 상기 제2챔버의 하우징에 연결된 지지대에 회전가능하게 베어링 결합되되, 상기 중공관로가 형성된 양 단부는 상기 지지대에 고정된 각각의 밀폐캡을 통하여 드럼냉각관로에 연결되는 것을 특징으로 하는 롤투롤 대면적증착 PECVD장치로 하는 것도 가능하다.

뿐만 아니라, 본 발명에 의한 롤투롤 대면적증착 PECVD장치는 상술한 특징들에 더하여 상기 한 쌍의 마그네트론 각각은, 상기 전극면과 대면하는 면적이 상기 전극면에 비하여 절반이하의 면적으로 상기 최하단부 쪽 전극면과 마주하며, 상기 회전드럼의 반지름방향으로 왕복이동이 가능하게 조정할 수 있는 간격조절수단 및 상기 회전드럼의 원주방향으로 회전이동이 가능하게 조정할 수 있는 각도조절수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 것도 가능하며, 상기 한 쌍의 마그네트론 각각은, 상기 회전축과 같은 높이에서 상기 한 쌍의 전극면 각각과 대향하도록 상기 회전축을 중심으로 각각 반대방향으로 배치되되, 상기 한 쌍의 마그네트론 사이 중심부 아래쪽에 일정무게 이상의 중심 추를 포함하는 것을 특징으로 하거나, 상기 가스공급관은 길이방향을 따라서 일 측면에 히터라인이 형성되는 것을 특징으로 하는 것도 바람직하다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 의한 롤투롤 대면적증착 PECVD장치는 제1챔버, 제2챔버 및 제3챔버로 구획된 진공챔버를 포함하고 있고, 상기 제1챔버에서 연속적으로 공급하는 유연성기재에 대하여 상기 제2챔버에서 회전하는 회전드럼에서 연속적으로 증착하고, 증착이 완료된 유연성기재는 상기 제3챔버로 회수하기 때문에 효율적인 방법으로 대량생산을 할 수 있을 뿐만 아니라, 상기 제2챔버에 포함된 상기 회전드럼의 하부면 전체를 커버하는 대형의 전극면을 이용하여 증착하기 때문에 빠른 속도로 고밀도의 대면적 증착이 가능하다는 장점이 있다.

또한, 반응성가스를 공급하는 가스공급관으로부터 먼 쪽의 전극면에는, 회전드럼 내부에 마그네트론을 대향토록 하여 자기장을 형성시키기 때문에, 반응성 가스가 상대적으로 희박하게 공급되는 전극면 부분에서도 박막증착효율을 높일 수 있고, 이에 따라 전극면 전체에 걸쳐서 증착이 균일하게 형성되므로, 상기 유연성기재가 상기 회전드럼의 회전에 의하여 이동되는 동안 그 위치에 관계없이 증착두께가 균일하게 되어 전체적인 박막의 품질을 높일 수 있는 효과가 있다.

이와 더불어 상기 회전드럼 내부에 설치되는 상기 마그네트론을 상기 회전드럼의 회전축과 베어링 결합하도록 하고, 아래쪽으로 향하는 무게중심에 의하여 상기 전극면과 대향하여 고정배치되는 구조로 하였기 때문에 상기 회전드럼과 상기 회전축은 계속하여 회전하는 구조임에도 불구하고, 상기 마그네트론을 하방을 향해 안정적으로 정위치 고정시킬 수 있는 효과가 있다.

그리고 상기 마그네트론에는, 상기 회전드럼의 반지름방향으로 왕복이동이 가능하게 조정할 수 있는 간격조절수단을 포함하고 있기 때문에 상기 마그네트론과 상기 회전드럼의 외주면에 밀착되는 유연성기재와의 거리를 조정할 수 있고, 이로 인하여 유연성기재에 박막이 증착되는 특정부위의 두께나 밀도를 손쉬운 방법으로 조정할 수 있는 효과가 있다.

이와 더불어 상기 마그네트론에는, 상기 회전드럼의 원주방향으로 회전이동이 가능하게 조정할 수 있는 각도조절수단을 포함하고 있기 때문에 상기 마그네트론이 상기 전극면과 대향하는 위치를 조정할 수 있고, 이를 통하여 유연성기재의 종류와 가스종류에 따라 위치를 적절하게 조정하여 대응할 수 있는 효과가 있다.

또한, 한 쌍의 마그네트론이 회전축높이에서 전극면 각각과 대향하도록 각각 반대방향으로 배치되는 경우에는, 중심부 아래쪽에 중심추를 포함하도록 하였기 때문에 상기 회전드럼이 계속하여 회전하더라도 상기 마그네트론이 양쪽을 향하여 안정적으로 정위치 될 수 있는 효과가 있다.

그리고 상기 회전드럼에, 외주면과 내주면 사이에 드럼냉각공간을 형성시킨 이중드럼으로 하고 상기 드럼냉각공간에 냉각매체를 공급하여 상기 회전드럼을 냉각시키기 때문에 플라즈마 발생에 따른 발열로 인한 유연성기재의 변형을 효과적으로 막을 수 있다.

또한, 상기 드럼냉각공간에 대한 냉각매체 공급을 상기 회전드럼의 회전축 중심부에 형성되는 중공관로를 통하여 공급하고 회수하는 구조이기 때문에 상기 회전드럼이 회전하는 상태에서도 지속적으로 냉각매체를 흘려보내고, 회수할 수 있으므로 냉각효율을 높일 수 있는 효과가 있다.

이와 더불어 상기 전극면의 바깥쪽에는 상기 전극면과 일정간격을 두고 상기 회전축과 평행한 방향으로 왕복하며 배치되는 냉각유로를 포함시켰기 때문에 상기 제2챔버내의 온도를 안정적으로 유지시킬 수 있는 효과가 있다.

그리고 상기 회전축을 중심으로 외주면 양 바깥쪽 위에 배치되는 가스공급관은 길이방향을 따라서 일 측면에 히터라인을 형성시켜 상기 가스공급관 내부를 일정온도로 유지시킬 수 있기 때문에 공급되는 반응성가스의 온도가 낮아져서 액화되는 것을 예방할 수 있는 효과가 있다.

뿐만 아니라 상기 회전드럼의 양 측면을 밀폐시키며, 상기 회전드럼 및 상기 회전축과 일체가 되어 회전하는 한 쌍의 디스크판을 포함하고 있기 때문에 플라즈마의 생성으로 인하여 드럼 내부의 마그네트론 등이 오염되는 것을 막아주는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 의한 롤투롤 대면적증착 PECVD장치 전체구조를 보여주는 단면도이다.
도 2는 본 발명에 의한 롤투롤 대면적증착 PECVD장치에서 제2챔버와 회전드럼의 내부를 보여주는 단면도이다.
도 3은 본 발명에 의한 롤투롤 대면적증착 PECVD장치에서 회전드럼에 대한 외부측면을 보여주는 도면이다.
도 4는 본 발명에 의한 롤투롤 대면적증착 PECVD장치에서 제2챔버 내에 베어링결합으로 고정된 회전드럼에 대한 중심축방향의 상세단면도이다.
도 5는 본 발명에 의한 롤투롤 대면적증착 PECVD장치에서 회전드럼에 대한 상세단면을 보여주는 도면이다.
도 6은 본 발명에 의한 롤투롤 대면적증착 PECVD장치에서 마그네트론의 상세구조를 보여주는 평면도이다.
도 7은 본 발명에 의한 롤투롤 대면적증착 PECVD장치에서 또 다른 실시 예에 의한 마그네트론이 장착된 모습을 보여주는 단면도이다.

상술한 목적과 특징이 분명해지도록 첨부된 도면을 참조하여 여러 가지 실시 예들에 대하여 보다 상세하게 설명한다. 이에 따라 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 또한 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련한 공지기술 중 이미 그 기술 분야에 익히 알려져 있는 것으로서, 그 공지기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.

아울러, 본 발명에서 사용되는 용어는 가능한 한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어를 선택하였으나, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며 이 경우는 해당되는 발명의 설명부분에서 상세히 그 의미를 기재하였으므로, 단순한 용어의 명칭이 아닌 용어가 가지는 의미로서 본 발명을 파악하여야 함을 밝혀두고자 한다.

이하의 설명에서 제시되는 실시 예들은 여러 가지 형태로 변경을 가할 수 있고 다양한 부가적 실시 예들을 가질 수 있는데, 여기에서는 특정한 실시 예들이 도면에 표시되고 관련된 상세한 설명이 기재되어 있다. 그러나 이는 실시 예들을 특정한 형태에 한정하려는 것이 아니며, 실시 예들의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경이나 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 할 것이다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용되었다.

다양한 실시 예들에 대한 설명에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 실시 예들을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 구성요소들과 구성요소간 연결 및 작동관계에 대하여 설명한다. 먼저 도 1은 본 발명에 의한 롤투롤 대면적증착 PECVD장치 전체를 보여주는 단면도이다. 도 1에서 보는 바와 같이 본 발명은 대면적의 유연성기재를 Roll-to-Roll 방식으로 이동시키며 상기 유연성기재의 표면위에 플라즈마 화학기상 증착방법(PECVD)으로 균일한 박막을 형성시키기 위한 장치로서, 제1챔버(100), 제2챔버(200) 및 제3챔버(300)로 구획된 진공챔버(10)를 포함하도록 하는 것이 바람직하다.

상기 진공챔버(10)는 내압 및 내열 성능이 우수한 금속 또는 합금 등의 판상부재와 프레임 등을 이용하여 적절한 형태의 진공 공간을 갖도록 제작될 수 있다. 상기 진공챔버(10) 내부의 진공도는 상기 진공챔버(10)의 일단에 형성된 진공파이프(미도시)를 통하여 진공펌프(미도시)와 복수의 밸브에 의해 조절될 수 있다. 상기 진공펌프는 상기 진공챔버(10)에서 상기 유연성기재(20)를 처리할 때, 적절한 프로세싱 압력으로 상기 진공챔버(10)에 있는 기체를 배기시키기 위해 사용될 수 있다.

한편 상기 제1챔버(100) 내에는 공급롤러(110)가 포함되도록 하는 것이 바람직한데, 상기 공급롤러(110)는 상기 제2챔버에 포함된 회전드럼(210)에 대하여 상기 유연성기재(20)를 연속적으로 공급하는데, 상기 유연성기재(20)를 공급할 때 제1가이드롤러(101)를 통하여 상기 제2챔버(200)쪽으로 보내는 것도 가능하다. 상기 제2챔버로 공급된 상기 유연성기재(20)는 상기 제2챔버내에 배치되는 제2가이드롤러(201)를 경유하여 상기 제2챔버(200)의 중심부에 배치되는 회전드럼(210)에서 회전하는 과정에서 박막이 증착되게 되며, 상기 회전드럼(210)에서 박막이 증착된 상기 유연성기재(20)는 제3가이드롤러(202)를 통해 상기 제3챔버로 이동하며, 상기 제3챔버내에 배치되는 제4가이드롤러(301)을 경유하여 회수롤러(310)에서 회수되는 구조로 하는 것이 바람직하다.

한편, 상기 유연성기재(20)는 절연성 재료인 합성수지 필름이나 시트로서 PET, PEN, PES, 폴리카보네이트, 폴리올레핀, 폴리이미드 등의 다양한 합성수지재로 마련되거나 종이로 마련될 수 있으며, 경우에 따라서 금속 등의 도전성 재료로 마련될 수도 있다. 또한 상기 유연성기재(20)의 용도에 따라 다양한 제조분야에서 박막 증착을 요하는 재질이 선택이 가능하다.

다음은 도 2 내지 도4를 참조하여 상기 유연성기재(20)에 대한 박막증착이 일어나는, 상기 제2챔버의 상세구성에 대하여 설명한다. 도 2는 본 발명에 의한 롤투롤 대면적증착 PECVD장치에서 제2챔버와 회전드럼의 내부를 보여주는 단면도이며, 도 3은 본 발명에 의한 롤투롤 대면적증착 PECVD장치에서 회전드럼에 대한 외부측면을 보여주는 도면이며, 도 4는 본 발명에 의한 롤투롤 대면적증착 PECVD장치에서 제2챔버 내에 고정된 회전드럼에 대한 중심축방향의 상세단면도이다.

도2에서 보는 바와 같이 상기 제2챔버의 중심에는 금속재질로 된 상기 회전드럼(210)이 상기 유연성기재(20)의 이동에 따라 회전가능하게 설치되는데, 상기 회전드럼(210)의 외주면(211) 중 적어도 하반부 전체는 상기 유연성기재(20)의 일면과 접하도록 하는 것이 바람직하다. 그러나 상기 외주면(211)의 상반부 일부까지도 상기 유연성기재(20)의 일면이 접하도록 하여 상기 회전드럼(210)과 상기 유연성기재(20)가 접하는 면적을 넓히는 것도 가능한데, 이렇게 하는 경우 전극면(240)을 더 크게 하여 상기 유연성기재(20)와 상기 전극면(240)이 서로 대향하는 면적을 더 넓게 만드는 것이 가능해진다.

상기 회전드럼(210)의 중심에는 상기 회전드럼(210)과 일체가 되어 상기 회전드럼(210)과 같이 회전하는 회전축(220)이 배치되도록 하는 것이 바람직한데, 상기 회전축(220)의 양단은 도 3 및 도 4에서 보는 바와 같이 상기 제2챔버(200) 상부에 고정되는 고정브라켓(270)에 베어링결합 되도록 하는 것이 바람직하다. 도 3 및 도 4에서 보듯이 상기 회전축(220)의 양단은 한 쌍의 고정브라켓(270a, 270b)에 대하여 한 쌍의 회전축베어링(271a, 271b)을 통하여 베어링 결합됨으로써 회전 가능하도록 고정되어 있다. 그리고 상기 한 쌍의 회전축베어링(271a, 271b)은 각각의 베어링커버(272a, 272b)에 의하여 밀폐되도록 하는 것이 바람직한데, 후술하겠지만, 이는 상기 회전드럼(210)에 냉각매체를 공급해야 하고, 상기 냉각매체는 상기 회전축(220)에 형성된 중공관로(221)를 통하여 공급되는 구조로 해야 바람직한데, 이 과정에서 상기 냉각매체가 상기 한 쌍의 회전축베어링(271a, 271b)으로 침투하는 것을 예방하기 위함이다.

한편 상기 회전드럼(210)의 내부에는, 상기 외주면(211) 아래에 상기 외주면(211)과 일정 간격을 두고 그 단면이 상기 외주면(211)과 동심원을 이루는 내주면(212)을 배치하여 상기 외주면(211)과 상기 내주면(212)사이에 일정한 밀폐공간 즉 드럼냉각공간(213)이 형성되도록 하는 것이 바람직한데, 이는 상기 유연성기재(20)상에 박막을 증착시킬 때 발생되는 플라즈마의 발열에 의한 부작용을 예방하기 위함이다. 상기 유연성기재(20)가 플라즈마의 발열에 의하여 가열되게 되면 유연성기재(20)가 손상되거나 유연성기재(20)에 증착되는 박막의 특성열화를 초래하는 문제점이 발생할 수 있다. 예컨대, 유연성기재(20)가 85℃ 온도에서 열 변형이 발생하는 PET 재질일 경우, 고온이 형성되는 플라즈마에 의해 유연성기재(20) 자체에 대하여 변형이 발생될 수 있다. 따라서 본 발명에 의한 롤투롤 대면적증착 PECVD장치에서는 상술한 방법으로 상기 드럼냉각공간(213)을 형성시키고, 상기 드럼냉각공간(213)에 냉각매체를 흘려보내 열교환을 시키도록 함으로써 플라즈마의 발열에 의한 상기 유연성기재(20)의 변형 등을 예방할 수 있게 된다.

그러나 플라즈마에 의한 발열은 대부분 플라즈마 형성 영역에서 발생하는 고속의 이온과 전자의 충돌에 기인하는 발열이기 때문에, 상기 회전드럼(210) 외주면(211)에 대한 냉각을 통하여 상기 유연성기재(20)의 일면을 냉각하는 것만으로는 한계가 따른다. 따라서 본 발명에 의한 롤투롤 대면적증착 PECVD장치에서는 이와 더불어 상기 전극면(240)의 바깥쪽에 상기 전극면(240)과 일정간격을 두고 상기 회전축(220)과 평행한 방향으로 왕복하며 배치되는 냉각유로(250)을 포함하도록 하였다. 이들을 통하여 상기 회전드럼(210)의 회전에 따라 이동하는 상기 유연성기재(20)의 양 표면 쪽에 온도를 낮춰줄 수 있기 때문에 증착과정에서 상기 유연성기재(20)의 손상이나, 증착된 박막의 특성열화를 예방할 수 있게 된다.

한편 상기 드럼냉각공간(213)에 대한 냉각매체의 공급 및 배출을 위해서는 상기 내주면(212)의 안쪽 즉, 상기 회전드럼(210) 내부 상기 내주면(212)의 표면에 인입구(215a) 및 인출구(215b)를 형성하고 상기 인입구(215a) 및 상기 인출구(215b)를 인입호스(214a) 및 인출호스(214b)의 일단에 연결하도록 함으로써 상기 드럼냉각공간(213)으로 냉각매체가 들어와서 상기 회전드럼(210)의 외주면(211)을 냉각시키도록 하는 것이 바람직하다. 따라서 상기 냉각매체가 상기 드럼냉각공간(213) 내부를 골고루 흘러다니다가 배출될 수 있도록, 상기 인입구(215a)와 상기 인출구(215b)는 서로 가장 멀리 떨어진 곳에 각각 위치시키거나, 상기 드럼냉각공간(213) 내부에 상기 회전축(220)과 수평방향으로 왕복하는 냉각매체 유도로 또는 냉각매체 유도관로를 형성시키는 것도 바람직하다. 도 5에서 파란색 화살표는 상기 드럼냉각공간(213)으로 냉각매체가 흘러들어와서 회수되는 경로를 보여주는 것이다.

그리고 상기 인입호스(214a) 및 상기 인출호스(214b)의 타단은 상기 회전축(220) 표면에 배치된 각각의 연결부(216a, 216b)에 연결되도록 하고, 상기 각각의 연결부(216a, 216b)는 상기 회전축(220)의 양단부에 축방향으로 각각 형성된 중공관로(221a, 221b)와 연결되도록 하며, 상기 중공관로(221a, 221b) 각각은 상기 고정브라켓(270)에 고정되는 각각의 밀폐캡(273a, 273b)을 통하여 드럼냉각관로(274a, 274b)에 각각 연결되는 구조로 하는 것이 바람직한데, 상기 드럼냉각관로(274a, 274b)는 상기 제2챔버(200) 외부에서 냉각매체를 인입시키는 인입관로(274a), 상기 회전드럼(210) 내에서 열교환된 냉각매체를 상기 제2챔버(200) 외부로 배출시키는 배출관로(274b)로 구성된다.

한편, 상기 회전드럼(210) 하반부쪽 외주면(211)의 바깥쪽에는 상기 회전드럼(210)과 동일한 폭으로 상기 외주면(211)과 일정간격을 두고 곡면으로 형성된 한 쌍의 전극면(240a, 240b)이 배치되도록 하는 것이 바람직한데, 도 2 및 도 3에서 보듯이 상기 한 쌍의 전극면(240a, 240b) 각각은 상기 회전드럼(210)의 최하단부(L)를 기점으로 양쪽으로 나뉘어, 상기 최하단부(L)부터 적어도 상기 회전드럼(210)의 회전축 높이(H)까지 각각 형성되도록 하는 것이 바람직하다. 그러나 상술한 바와 같이 상기 유연성기재(20)의 일면이 상기 외주면(211)의 상반부 일부까지도 접하도록 하는 경우에는 상기 한 쌍의 전극면(240a, 240b) 높이를 상기 유연성기재(20)가 상기 회전드럼(210)의 외주면(211)과 접하는 부분까지 커버할 수 있는 높이까지 형성하도록 하는 것도 가능하다. 상기 한 쌍의 전극면(240a, 240b)의 재료로는 도전성이 높고 플라즈마 내성이 우수하고, 내열성과 냉각 효율 및 열전도율이 우수하면서 비자성재료로서 가공성이 우수한 금속재료로 마련되는 것이 바람직한데, 구체적으로는 알루미늄이나 철, 동, 스테인레스 등의 금속재로 마련될 수 있다.

그리고 상기 한 쌍의 전극면(240a, 240b)에는 전원공급장치(400)로부터 공급되는 전원이 인가되어, 상기 회전드럼(210)의 외주면(211)에 일면이 접하여 회전하는 상기 유연성기재(20)와의 사이에 공급되는 반응성 가스에 대하여 전계를 가하여 플라즈마를 형성시키게 되는데, 결국 상기 외주면(211)이 상기 전극면(240)이 대향하는 공간 전체가 플라즈마 형성공간(P)이 된다. 상기 전극면(240)과 상기 외주면(211) 사이에 있는 상기 플라즈마 형성공간(P)은 상기 회전축높이(H)쪽으로 가까이 갈수록 넓게 하고, 상기 최하단부(L)로 갈수록 좁아지는 형태로 하는 것도 가능한데, 이러한 구조로 하는 경우 상기 가스공급관(260)에 가까운 부분과 먼 부분 사이에 반응성 가스의 상대적 밀도차이를 줄일 수 있어 증착되는 박막의 균일도를 높일 수 있는 효과가 있다. 또한 상기 최하단부(L)에서 상기 한 쌍의 전극면(240a, 240b) 상호간의 간격은 상기 한 쌍의 전극면(240a, 240b) 상호간의 절연을 위해 필요한 최소한의 간격으로 하여 가급적 근접하게 배치하는 것이 바람직하다.

한편 상기 한 쌍의 전극면(240a, 240b)에 인가되는 전원으로는 RF(Radio Frequency) 또는 DC전원이 인가될 수도 있으며, MF전원의 경우 20 내지 50Khz 대역으로 가변조정이 되도록 하는 것도 가능하다. 또한 상술한 바와 같이 상기 한 쌍의 전극면(240a, 240b)과 상기 유연성기재(20) 사이 공간에서 발생하는 플라즈마에 의한 발열을 냉각시키고, 챔버 내 온도를 일정온도로 유지시키기 위하여 상기 한 쌍의 전극면(240a, 240b) 바깥쪽에는 상기 한 쌍의 전극면(240a, 240b)과 일정간격을 두고 상기 회전축(220)과 평행한 방향으로 왕복하며 배치되는 냉각유로(250)가 형성되도록 하는 것이 바람직하다.

그리고 본 발명에 의한 롤투롤 대면적증착 PECVD장치의 상기 제2챔버(200)에는 한 쌍의 가스공급관(260a, 260b)이 포함되도록 하는 것이 바람직한데, 상기 한 쌍의 가스공급관(260a, 260b)은 상기 외주면(211)위로 이동하는 유연성기재(20)의 표면과 상기 한 쌍의 전극면(240a, 240b) 사이에 플라즈마를 형성시키기 위하여 반응성 가스 등을 공급하는 역할을 하게 된다. 상기 한 쌍의 가스공급관(260a, 260b)에 의하여 공급되는 가스는 상기 유연성기재(20) 상에 박막을 형성하기 위한 가스로서, 원료가스를 포함할 수도 있으며 원료가스와 반응하여 화합물을 형성하는 반응성 가스 또는 플라즈마 발생이나 막질 향상 등에 기여하는 보조가스를 포함할 수도 있다. 상기 원료가스로는 Si를 함유하는 HMDSO, TEOS, SiH4, 디메틸실란, 트리메틸실란, 테트라메틸실란, HMDS, TMOS 등일 수 있으며, C를 함유하는 메탄, 에탄, 에틸렌, 아세티렌 등일 수 있다. 또한, Ti를 함유하는 4염화티탄 등을 포함하여 박막의 종류에 따라 다양한 원료 가스를 적절히 선택할 수 있다. 그리고 반응성 가스로는 산화물 형성용으로서 산소, 오존, 아산화질소 등을 이용할 수 있으며, 질화물 형성용으로는 질소, 암모니아 등을 박막의 종류에 따라 적절히 선택할 수 있다. 또한, 보조 가스로는 Ar, He, H2 등이 선택적으로 사용될 수 있으며, 이 역시 성막되는 박막의 종류에 따라 다양한 보조 가스가 선택적으로 사용될 수 있다.

상기 한 쌍의 가스공급관(260a, 260b)은 상기 회전축(220)을 중심으로 상기 외주면(211)의 양 바깥쪽 위에 즉, 상기 한 쌍의 전극면(240a, 240b)이 형성된 최상단 높이(H)보다 위에, 상기 외주면(211)과 소정의 간격을 두고 각각 상기 회전축(210)에 평행하게 배치되도록 하는 것이 바람직하다. 그리고 상기 한 쌍의 가스공급관(260a, 260b)은 파이프형태로 하고, 상기 파이프형태의 하단에는 다수의 가스분출구가 형성되도록 하여 분출되는 가스가 상기 플라즈마 형성공간(P)으로 들어갈 수 있도록 하는 것이 더욱 바람직한데, 경우에 따라서는 상기 가스분출구를 노즐형태로 하는 것도 가능하다.

그리고 상기 가스공급관(260a, 260b) 각각에는 상기 가스공급관(260a, 260b)의 길이방향을 따라서 일 측면에 각각의 히터라인(261a, 261b)이 형성되도록 하는 것이 바람직하다. 이는 상기 가스공급관(260a, 260b)을 통하여 공급되는 가스에 대하여 일정온도를 유지시키도록 위함인데, 공급되는 반응성가스의 온도가 너무 낮아져서 액화되는 것을 예방하는 효과가 있다. 상기 히터라인(261a, 261b)은 상기 가스공급관(260a, 260b)을 통하여 공급되는 가스의 온도가 섭씨 50도 내지 60도 정도로 유지시킬 수 있도록 가열하는 것이 바람직하다.

한편 상기 회전드럼(210) 내부에는 한 쌍의 마그네트론(230a, 230b)이 배치되도록 하는 것이 바람직한데, 이하에서는 위에서 살펴봤던 도 4와 더불어 도 5 및 도 6을 추가로 참조하여 상기 마그네트론(230)의 구조 및 작동관계를 설명한다. 도 5는 본 발명에 의한 롤투롤 대면적증착 PECVD장치에서 회전드럼에 대한 상세단면을 보여주는 도면이며, 도 6은 본 발명에 의한 롤투롤 대면적증착 PECVD장치에서 마그네트론(230)이 상기 전극면(240)쪽으로 대향하는 바닥면의 상세구조를 보여주는 평면도이다.

도 4 및 도 5에서 보는 바와 같이 상기 한 쌍의 마그네트론(230a, 230b)은 상기 회전드럼(210) 내에서 상기 회전축(220)에 회전가능하게 베어링 결합되며, 아래쪽으로 향하는 무게중심에 의하여 상기 한 쌍의 전극면(240a, 240b) 각각에 대향하여 고정 배치되도록 함으로써, 상기 유연성기재(20)의 표면과 상기 한 쌍의 전극면(240a, 240b) 사이, 즉 플라즈마 형성공간(P) 중 일부에 자기장을 형성시키도록 하는 것이 바람직하다. 여기서 상기 한 쌍의 마그네트론(230a, 230b)은 도 4에서 보는 바와 같이 상기 회전드럼(210) 내에서 상기 회전축(220)에 회전가능하게 베어링 결합되는데, 이를 위해 상기 마그네트론(230)은 자석고정부(231), 간격조절수단(232), 고정부(237), 각도조절수단(233) 및 마그네트론베어링(238)을 포함하도록 하는 것이 바람직하다. 이는 상기 회전축(220)의 경우 상기 회전드럼(210)과 일체가 되어 회전하여야 하는 반면, 상기 마그네트론(230)은 상기 회전드럼(220)이나 상기 회전축(210)이 회전하더라도 항상 하방을 향하여 상기 전극면(240)의 고정된 위치에 대향하여 배치되어 자기장을 형성하여야 하기 때문인데, 이러한 구조로 함으로서 상기 마그네트론(230)은 상기 회전축(220)이 회전하더라도 아래쪽으로 향하는 무게중심에 의하여 상기 한 쌍의 전극면(240a, 240b) 각각에 대향하여 고정 배치될 수 있게 된다.

상술한 바와 같이 상기 회전드럼(210) 내부에 배치되는 상기 마그네트론(230)은, 상기 전극면(240)과 상기 유연성기재(20)와의 사이의 상기 플라즈마 생성공간(P) 중 일부분에 대하여 자기장(B)을 형성시키게 된다. 따라서 플라즈마 생성공간(P) 중 상기 자기장이 형성되는 부분에서 움직이는 전하들에 대하여는, 상기 자기장(B)과, 상기 전극면(240)에 의하여 형성되는 전기장(E)에 의하여 로렌츠힘(F)이 작용되어 나선운동을 하게 되며, 상기 전하들은 상기 자기장(B)에 포획되어서 빠져나가기 어려워진다. 이에 따라 상기 플라즈마 생성공간(P) 중 상기 마그네트론(230)이 위치하는 부분에는 플라즈마 내에 전하밀도가 높아지고 그로 인하여 이온화가 증가하므로 상기 유연성기재(20) 표면에 밀도 높은 박막이 효율적으로 증착되게 된다.

따라서 전극면(240)이 대면적이 되면, 상기 최하단부(L)쪽은 상기 가스공급관(260)에서 멀리 떨어지게 되고, 이에 따라 상기 최하단부(L)쪽은 반응성 가스가 상대적으로 희박하게 공급되어 더 낮은 반응성을 보일 수 밖에 없지만, 상기 마그네트론(230)이 배치되어 있기 때문에 박막증착효율을 높일 수 있게 된다. 이에 따라 상기 전극면(240) 전반에 걸쳐서 박막이 균일하게 증착시킬 수 있는 효과를 가져 올 수 있게 된다. 즉, 상기 유연성기재(20)가 상기 전극면(240)의 입구에 해당하는 상기 회전축높이(H)에서 가까운 곳에서 있을 때에는 풍부한 가스공급에 따라 박막이 충분히 증착되고, 상기 최하단부(L)쪽에 가까이 오게 되면 반응성가스는 희박하지만 상기 마그네트론(230)에 의하여 전하밀도가 높아져서 박막증착이 충분히 이루어지게 되므로 상기 회전드럼(210)의 회전에 따라 상기 유연성기재(20)가 어느 위치에 오든지 전반적으로 균일한 두께로 박막이 증착되며, 이에 따라 박막의 품질이 높아지는 효과를 거두게 된다. 이러한 효과를 높이기 위해서는 상기 마그네트론(230a, 230b) 각각은 상기 전극면 각각(240a, 240b)과 대하는 면적이 상기 전극면 각각(240a, 240b)의 면적 중 절반이하로 하여 상기 최하단부(L)쪽 전극면(240)에 가깝게 배치되도록 하는 것이 바람직하다.

한편, 상기 마그네트론(230)의 상세구성 중 간격조절수단(232)과 상기 각도조절수단(233)은 박막의 균일성을 증가시키기 위하여, 증착시킬 무기층이나 반응성가스의 종류 등을 감안하여, 증착위치에 따른 증착밀도나 두께 등을 제어할 수 있는 변동수단을 제공하기 위한 것이다. 즉 상기 회전드럼(210)의 반지름방향으로 왕복이동이 가능하게 조정할 수 있는 상기 간격조절수단(232)에 의하여 상기 마그네트론(230)과 상기 유연성기재(20)와의 간극을 조정하고, 이를 통하여 상기 플라즈마 형성공간(P)에 형성되는 자기장(B)의 밀도를 제어하고, 상기 자기장(B)의 밀도에 대한 제어에 의하여 상기 플라즈마의 형성되는 집적도를 제어하며, 이를 통하여 박막의 형성밀도를 제어할 수 있데 된다. 또한 상기 회전드럼(210)의 원주방향으로 회전이동이 가능하게 조정할 수 있는 상기 각도조절수단(233)을 통하여 상기 마그네트론(230)의 배치위치를 조정할 수 있게 되는데, 상기 유연성기재(20)의 재질이나 증착시킬 무기층 또는 반응성가스의 종류 등에 따라 상기 마그네트론(230)이 상기 최하단부(L)에 최대한 가깝게 배치되는 것이 균일도를 높이기도 하지만 아닐 경우도 있기 때문에 상기 각도조절수단(233)을 통하여 각도조절을 하여 상기 마그네트론(230)이 상기 회전드럼(210)내 어느 각도에 배치하게 될지를 조정할 수 있게 된다. 상기 간격조절수단(232)의 경우 나사산이 있는 지지봉에 체결된 너트를 회전시켜 상기 자석고정부(231)가 아래위로 이동할 수 있는 구조로 하는 것도 가능하며, 상기 각도조절수단(233)의 경우 상기 한 쌍의 고정부(237a, 237b)사이에 있고 나사산이 형성된 곡선지지봉과 이에 체결된 너트등을 회전시켜 상기 한 쌍의 고정부(237a, 237b)사이 각도는 넓히거나 좁히는 방식으로 하는 것도 가능하다. 상기 각도조절수단(233)의 각도조절범위는 상기 한 쌍의 고정부(237a, 237b)사이 각도가 45도 이상이 되지 않도록 하는 것이 바람직한데, 45도를 넘어가면 상기 한 쌍의 마그네트론(230a, 230b) 상호간이 너무 벌어져서 중심잡기가 어려워지기 때문이다.

한편 상기 마그네트론(230) 중 상기 전극면(240)과 마주보는 상기 자석고정부(231)의 바닥면에는 도 5에서 보는 바와 같이 영구자석들(234, 235)이 길이방향으로 배치되도록 하되, 중앙영역 길이방향과 트랙모양 바깥영역으로 구분되게 배치되도록 하고, 각각의 영역에는 서로 다른 극성을 가진 영구자석들(234, 235)이 배치하도록 하는 것이 바람직한데, 도 5에서 보는 바와 같이 중앙영역 길이방향에 N극을 배치하고 트랙모양 바깥영역에 S극을 배치하도록 하는 것도 가능하다.

한편 도 7은 본 발명에 의한 롤투롤 대면적증착 PECVD장치에서 또 다른 실시 예에 의하여 마그네트론(230)이 장착된 모습을 보여주는 단면도인데, 도 7에서 보는 바와 같이 상기 한 쌍의 마그네트론(230a, 230b) 각각은, 상기 회전축(220)과 같은 상기 최상단높이(H)에서 상기 한 쌍의 전극면(240a, 240b)의 각각과 대향하여 서로 반대방향을 향하여 배치되도록 하고, 상기 마그네트론(230)이 움직이는 것을 예방하기 위하여 상기 한 쌍의 마그네트론(230a, 230b) 사이 중심부 아래쪽에 일정무게 이상의 중심추(239)를 포함하도록 하는 것이 바람직하다. 상기 중심추(239)의 무게는10kg 정도가 적당하나, 상기 회전드럼(210)의 반경이나 마그네트론의 크기 등에 따라 달라질 수 있다. 이와 같이 상기 한 쌍의 마그네트론(230a, 230b) 각각을 상기 회전축(220)과 같은 높이(H)에서 상기 한 쌍의 전극면 각각(240a, 240b)과 대향하도록 하는 경우로서는, DLC(Diamond-like Carbon) 코팅 등과 같이 가스분사 초기에 최대한 성막해야 하는 박막공정의 경우를 예를 들 수 있다. 이런 경우에는 성막초기부터 최대한 코팅밀도를 높이기 위하여 상기 마그네트론(230)을 상기 전극면(240)의 입구 쪽에 배치하는 것이 바람직하다. 따라서 본 발명에 의한 롤투롤 대면적증착 PECVD장치의 또 다른 실시 예에서는 상기 한 쌍의 마그네트론(230a, 230b)을 상기 회전축(220)과 같은 높이(H)에서 상기 한 쌍의 전극면(240a, 240b) 각각과 대향하도록 서로 반대방향으로 배치하도록 하고 있다. 이와 같은 구조로 하면서 한 쌍의 마그네트론(230a, 230b) 중심부 아래쪽에 중심추(239)를 포함하도록 하였기 때문에 상기 회전드럼(220)이 계속하여 회전하더라도 상기 마그네트론(230)이 양쪽을 향하여 안정적으로 정위치 될 수 있는 효과가 있다.

한편, 상기 회전드럼(210)의 양 측면에는 상기 회전드럼(210)의 양 측면을 밀폐시키며, 상기 회전드럼(210) 및 상기 회전축(220)과 일체가 되어 회전하는 한 쌍의 디스크판(280)이 포함되도록 하는 것이 바람직한데, 상기 디스크판(280)은 플라즈마의 생성시 상기 회전드럼(210) 내부로 침투하여 상기 회전드럼(210) 내부에 배치되는 마그네트론 등이 오염되는 것을 막아주는 역할을 한다.

상기와 같은 여러 가지 예로 본 발명을 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이러한 예들에 국한되는 것이 아니고, 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형 실시될 수 있다. 따라서 본 발명에 개시된 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 예들에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

10 진공챔버
100 제1챔버 200 제2챔버 300 제3챔버
110 공급롤러 310 회수롤러
210 회전드럼
220 회전축 230 마그네트론
238 마그네트론베어링
240 전극면 250 냉각유로
260 가스공급관 270 고정브라켓
271 회전축베어링 280 디스크판

Claims (5)

1. 대면적의 유연성기재를 Roll-to-Roll 방식으로 이동시키며 상기 유연성기재의 표면위에 플라즈마 화학기상 증착(PECVD) 방법으로 균일한 박막을 형성시키기 위한 장치로서,
   제1챔버, 제2챔버 및 제3챔버로 구획된 진공챔버;
   상기 제1챔버 내에 배치되어 상기 제2챔버에 대하여 상기 유연성기재를 연속적으로 공급하는 공급롤러;
   상기 제3챔버 내에 배치되어 상기 제2챔버로부터 상기 유연성기재를 연속적으로 회수하는 회수롤러;
   상기 제2챔버 내에 회전가능하게 원통형으로 배치되며, 외주면 중 적어도 하반부 전체가 상기 유연성기재의 일면과 접하면서 상기 유연성기재의 이동에 따라 회전하는 회전드럼;
   상기 회전드럼과 일체가 되어 회전하는 회전축;
   상기 회전드럼의 양 측면을 밀폐시키며, 상기 회전드럼 및 상기 회전축과 일체가 되어 회전하는 한 쌍의 디스크판;
   상기 회전드럼과 동일한 폭으로 상기 외주면의 바깥쪽에 일정간격을 두고 곡면으로 형성되되, 상기 회전드럼의 최하단부를 기점으로 양쪽으로 나뉘어, 상기 최하단부부터 적어도 상기 회전드럼의 회전축 높이까지 각각 형성된 한 쌍의 전극면;
   상기 회전드럼 내에서 상기 회전축에 회전가능하게 베어링 결합되며, 아래쪽으로 향하는 무게중심에 의하여 상기 한 쌍의 전극면 각각에 대향하여 고정 배치되어, 상기 유연성기재의 표면과 상기 한 쌍의 전극면 사이 공간에 자기장을 형성시키는 한 쌍의 마그네트론;
   상기 한 쌍의 전극면 바깥쪽에 상기 한 쌍의 전극면과 일정간격을 두고 상기 회전축과 평행한 방향으로 왕복하며 배치되는 냉각유로;
   상기 회전축을 중심으로 상기 외주면 양 바깥쪽 위에, 상기 외주면과 소정의 간격을 두고 각각 상기 회전축에 평행하게 배치되어 상기 외주면과 상기 한 쌍의 전극면 사이에 가스를 공급할 수 있도록 다수의 가스분출구가 형성되는 한 쌍의 가스공급관; 및
   상기 한 쌍의 전극면에 전원을 공급하는 전원공급장치; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 롤투롤 대면적증착 PECVD장치
2. 제1항에 있어서,
   상기 회전드럼에는, 상기 외주면과 상기 외주면 아래에 배치된 내주면 사이에 드럼냉각공간이 형성되고, 상기 내주면 안쪽으로 형성된 인입구 및 인출구가 인입호스 및 인출호스의 일단에 각각 연결되며,
   상기 회전축에는, 양 단부로부터 상기 회전드럼 내부로 향하는 축방향의 중공관로가 각각 형성되어 있고, 각각의 중공관로는 상기 회전축 표면에 배치된 각각의 연결부까지 형성되고, 상기 각각의 연결부는 상기 인입호스 및 상기 인출호스의 타단에 각각 연결되며,
   상기 회전축의 양쪽은, 상기 제2챔버의 하우징에 연결된 지지대에 회전가능하게 베어링 결합되되, 상기 중공관로가 형성된 양 단부는 상기 지지대에 고정된 각각의 밀폐캡을 통하여 드럼냉각관로에 연결되는 것을 특징으로 하는 롤투롤 대면적증착 PECVD장치
3. 제2항에 있어서,
   상기 한 쌍의 마그네트론 각각은, 상기 전극면과 대면하는 면적이 상기 전극면에 비하여 절반이하의 면적으로 상기 최하단부 쪽 전극면과 마주하며, 상기 회전드럼의 반지름방향으로 왕복이동이 가능하게 조정할 수 있는 간격조절수단 및 상기 회전드럼의 원주방향으로 회전이동이 가능하게 조정할 수 있는 각도조절수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 롤투롤 대면적증착 PECVD장치
4. 제2항에 있어서,
   상기 한 쌍의 마그네트론 각각은, 상기 회전축과 같은 높이에서 상기 한 쌍의 전극면 각각과 대향하도록 상기 회전축을 중심으로 각각 반대방향으로 배치되되, 상기 한 쌍의 마그네트론 사이 중심부 아래쪽에 일정무게 이상의 중심 추를 포함하는 것을 특징으로 하는 롤투롤 대면적증착 PECVD장치
5. 제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 가스공급관은 길이방향을 따라서 일 측면에 히터라인이 형성되는 것을 특징으로 하는 롤투롤 대면적증착 PECVD장치

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