KR102062944B1

KR102062944B1 - 스퍼터 장치

Info

Publication number: KR102062944B1
Application number: KR1020160068963A
Authority: KR
Inventors: 도모타케 나시키; 아키라 하마다
Original assignee: 닛토덴코 가부시키가이샤
Priority date: 2013-07-19
Filing date: 2016-06-02
Publication date: 2020-01-06
Also published as: TW201512440A; CN108505014B; CN104294223A; US20150021177A1; TWI521079B; JP2015021172A; KR20160067826A; KR20150010594A; CN104294223B; CN108505014A

Abstract

본원 발명의 스퍼터 장치는, 성막롤로부터 이탈하여 하류측 반송롤까지 보내지는 장척 필름 기재가 급격한 냉각에 의해 변형되지 않도록, 진공 챔버 (14) 와, 성막롤 (18) 과, 타깃재 (20) 와, 가스 공급 기구 (24) 와, 3 개의 구동롤 (하류측 반송롤) (26 (1), 26 (2), 26 (3)) 과, 각 구동롤 (26 (1), 26 (2), 26 (3)) 의 온도를, 80 ℃ 이하이고 진공 챔버 (14) 내의 최저 온도보다 높은 범위에서 대략 일정하게 유지하는 3 개의 온도 조절 기구 (30 (1), 30 (2), 30 (3)) 를 구비하여 구성하였다.

Description

스퍼터 장치{SPUTTERING DEVICE}

본 발명은, 성막롤의 표면을 따라 반송되는 장척 (長尺) 필름 기재의 표면에 박막을 형성하는 스퍼터 장치에 관한 것이다.

종래부터, 장척 필름 기재를 감은 원반 (原反) 롤과, 장척 필름 기재를 따르게 하는 성막롤과, 성막롤의 표면을 따라 반송되는 장척 필름 기재의 표면에 성막 재료를 형성하는 타깃재와, 성막롤과 타깃재 사이의 성막 공간에 가스를 공급하는 가스 공급 기구와, 성막롤의 표면을 따라 반송된 장척 필름 기재를 반송 방향 하류측으로 반송하는 하류측 반송롤과, 하류측 반송롤로부터 반송 방향 하류측으로 반송된 장척 필름 기재를 권취하는 권취롤을 진공 챔버 내에 배치한 스퍼터 장치가 사용되고 있다 (예를 들어, 특허문헌 1 의 명세서 제0012단락, 명세서 제0023단락, 및 도 1 에 나타낸다). 이 스퍼터 장치에 의해 스퍼터 처리된 장척 필름 기재는, 터치 패널의 표면 패널 등으로서 사용된다.

이 스퍼터 장치는, 예를 들어, 폴리에틸렌테레프탈레이트로 이루어지는 장척 필름 기재가 성막롤을 따라 반송되면서, 인듐·주석 합금을 타깃으로 하여, 아르곤 가스로 이루어지는 불활성 가스와 함께 산소 가스로 이루어지는 반응성 가스가 성막 공간에 공급되고, 타깃재는 장척 필름 기재의 표면에 성막 재료를 형성한다. 이로써, 인듐·주석 산화물 (ITO) 박막이, 장척 필름 기재의 표면에 연속적으로 성막되어 간다.

여기서, 장척 필름 기재에 성막하기 위해서는, 성막롤은 내장된 히터에 의해 60 ℃ ∼ 70 ℃ 로 가열되어 있을 필요가 있다. 이 때문에, 성막롤에 있어서 성막된 장척 필름 기재가 반송 방향 하류측의 하류측 반송롤까지 반송되어 장척 필름 기재가 성막롤로부터 이탈했을 때에, 하류측 반송롤에 접촉하고 있는 장척 필름 기재는, 하류측 반송롤의 온도 근처까지 급격히 냉각된다. 예를 들어, 하류측 반송롤의 온도가 진공 챔버 내의 실온과 동일한 경우, 하류측 반송롤에 반송된 장척 필름 기재는 진공 챔버 내의 실온 근처까지 급격히 냉각된다.

이로써, 하류측 반송롤까지 반송되어 급격히 냉각된 장척 필름 기재가 변형되어, 터치 패널의 표면 패널 등으로서 사용할 수 없거나, 또는 외관상 바람직하지 않다는 문제가 발생하는 경우가 있다. 특히, 장척 필름 기재의 폭이 큰 경우, 또는 장척 필름 기재의 선 팽창 계수가 큰 경우에는, 이와 같은 문제가 현저하게 발생한다.

일본 공개특허공보 2003-328124호

본 발명은, 종래의 스퍼터 장치에 상기와 같은 문제가 있었던 것을 감안하여 이루어진 발명이다. 즉, 본원 발명은, 성막롤로부터 이탈하여 하류측 반송롤까지 보내지는 장척 필름 기재가 급격한 냉각에 의해 변형되지 않는 스퍼터 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

성막롤의 표면을 따라 반송되는 장척 필름 기재의 표면에 박막을 형성하는 스퍼터 장치로서,

진공 챔버와,

상기 진공 챔버 내에 회전 가능하게 배치된 상기 성막롤과,

상기 진공 챔버 내에 배치되고, 상기 성막롤의 표면을 따라 반송되는 장척 필름 기재의 표면에 성막 재료를 형성하는 하나 또는 복수의 타깃재와,

상기 성막롤과 상기 타깃재 사이의 성막 공간에 가스를 공급하는 가스 공급 기구와,

상기 진공 챔버 내에 있어서, 상기 성막롤에 대해 장척 필름 기재의 반송 방향 하류측에 배치되고, 상기 성막롤의 표면을 따라 반송된 장척 필름 기재를 그 반송 방향 하류측으로 반송하는 복수의 하류측 반송롤과,

상기 복수의 하류측 반송롤 중의 적어도 하나의 온도를, 80 ℃ 이하이고 상기 진공 챔버 내의 최저 온도보다 높은 범위에서 대략 일정하게 유지하는 온도 조절 기구를 구비한 것을 특징으로 한다.

하류측 반송롤이란, 성막롤보다 장척 필름의 반송 방향 하류측에 배치된 반송롤로서, 구동 수단에 의해 회전하는 구동롤 및 자유 회전 가능한 가이드롤을 포함한다. 진공 챔버 내의 최저 온도란, 진공 챔버 내에 설치된 롤 등의 고체의 온도 또는 진공 챔버 내에 존재하는 기체의 온도 중에서 최저의 온도이다.

본 발명에 관련된 스퍼터 장치는, 상기 스퍼터 장치에 있어서, 상기 온도 조절 기구는 상기 복수의 하류측 반송롤 중의 2 개 이상의 온도를 대략 일정한 각각의 온도로 유지하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 관련된 스퍼터 장치는, 상기 스퍼터 장치에 있어서, 상기 온도 조절 기구에 의해 온도가 대략 일정하게 유지되는 2 개 이상의 상기 하류측 반송롤은, 상기 반송 방향 하류측으로 감에 따라 보다 저온으로 유지되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 관련된 스퍼터 장치는, 상기 스퍼터 장치에 있어서, 상기 온도 조절 기구에 의해 온도가 대략 일정하게 유지되는 상기 하류측 반송롤이 중공부를 갖고, 그 온도 조절 기구는, 그 중공부 내에 대략 일정 온도의 유체를 공급하는 기구인 것을 특징으로 한다.

본 발명에 관련된 스퍼터 장치는, 상기 스퍼터 장치에 있어서, 상기 온도 조절 기구가, 상기 하류측 반송롤의 상기 중공부 내에 유체를 유도하는 로터리 조인트 또는 스위블 조인트를 갖는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 관련된 스퍼터 장치는, 상기 스퍼터 장치에 있어서, 상기 온도 조절 기구에 의해 온도가 대략 일정하게 유지되는 상기 하류측 반송롤이, 구동 수단에 의해 회전하는 구동롤인 것을 특징으로 한다.

본 발명에 관련된 스퍼터 장치의 경우, 성막롤을 이탈한 장척 필름 기재가, 온도 조절 기구에 의해 온도가 대략 일정하게 유지되는 하류측 반송롤에 접촉하여 냉각되고, 접촉한 그 하류측 반송롤보다 반송 방향 하류측에서 더욱 냉각되어, 성막롤을 이탈한 장척 필름 기재가 단계적으로 냉각되어 간다. 이 때문에, 성막롤을 이탈한 장척 필름 기재는 급격히 냉각되지 않아, 변형되는 경우가 없다.

또, 온도 조절 기구가 복수의 하류측 반송롤 중의 2 개 이상의 온도를 대략 일정하게 유지하고, 온도가 대략 일정하게 유지되는 2 개 이상의 하류측 반송롤이 반송 방향 하류측으로 감에 따라 보다 저온으로 유지되는 경우, 성막롤을 이탈한 장척 필름 기재는, 온도가 대략 일정하게 유지되는 2 개 이상의 하류측 반송롤에 접촉함으로써 다단계적으로 냉각되어 간다. 이 때문에, 성막롤을 이탈한 장척 필름 기재는, 권취롤에 의해 권취될 때까지 서서히 냉각되기 때문에, 급격히 냉각되지 않아, 변형되는 경우가 없다. 또, 온도가 대략 일정하게 유지되는 2 개 이상의 하류측 반송롤의 온도가 제어됨으로써, 성막롤을 이탈한 장척 필름 기재의 냉각 상태는 장척 필름 기재가 변형되지 않게 조절될 수 있다.

또, 온도 조절 기구에 의해 온도가 대략 일정하게 유지되는 하류측 반송롤이 중공부를 갖고, 온도 조절 기구가 중공부 내에 대략 일정 온도의 유체를 공급하는 기구인 경우, 대략 통상의 하류측 반송롤의 중공부에 온수 등의 유체를 공급하여 하류측 반송롤의 온도를 조정한다. 이 때문에, 하류측 반송롤의 중공부에 형성한 히터에 의해 하류측 반송롤의 온도를 조정하는 경우에 비해, 하류측 반송롤의 온도를 보다 정확하게 조절하는 것이 가능해진다. 이것은, 저압의 중공부 내의 기체와 하류측 반송롤의 중공부의 내벽의 열 전달 효율보다, 유체와 하류측 반송롤의 중공부의 내벽의 열 전달 효율이 높은 것에 의한다.

또, 온도 조절 기구에 의해 온도가 대략 일정하게 유지되는 하류측 반송롤이 구동 수단에 의해 회전하는 구동롤이고, 온도 조절 기구가 하류측 반송롤 중공부 내에 대략 일정 온도의 유체를 공급하는 기구인 경우에는, 온도가 대략 일정하게 유지되는 하류측 반송롤이 자유롭게 회전하는 가이드롤인 경우와 달리, 온도가 대략 일정하게 유지되는 하류측 반송롤이 일정한 회전수로 회전하는 것이 불가능해지는 경우는 없다. 즉, 가이드롤은 구동 수단에 의해 강제적으로 회전되지 않기 때문에, 중공부에 온수가 공급됨으로써 중량이 증가하여, 일정한 회전수로 회전하는 것이 불가능한 경우가 있다. 이에 대하여, 구동롤은, 구동 수단에 의해 강제적으로 회전되기 때문에, 중공부에 온수가 공급되어도 항상 일정한 회전수로 회전한다.

도 1 은 본 발명에 관련된 스퍼터 장치의 개략 사시도.
도 2 는 본 발명에 관련된 스퍼터 장치의 로터리 조인트 및 구동롤을 나타내는 단면도.
도 3 은 본 발명에 관련된 스퍼터 장치의 온도 조절 기구를 나타내는 배관도.
도 4 는 본 발명에 관련된 스퍼터 장치의 다른 실시형태에 있어서의 온도 조절 기구를 나타내는 배관도.
도 5 는 본 발명에 관련된 스퍼터 장치의 또 다른 실시형태에 있어서의 로터리 조인트 및 구동롤을 나타내는 단면도.

다음으로, 본 발명의 실시형태에 대하여, 도면에 기초하여 상세하게 설명한다. 도 1 에 있어서, 부호 10 은 본 발명에 관련된 스퍼터 장치이다.

스퍼터 장치 (10) 는, 성막롤 (18) 의 표면을 따라 반송되는 장척 필름 기재 (16) 의 표면에 박막을 형성하는 장치로서, 진공 챔버 (14) 와, 진공 챔버 (14) 내에 회전 가능하게 배치된 상기 성막롤 (18) 과, 진공 챔버 (14) 내에 배치되고, 성막롤 (18) 의 표면을 따라 반송되는 장척 필름 기재 (16) 의 표면에 성막 재료를 형성하는 타깃재 (20) 와, 성막롤 (18) 과 타깃재 (20) 사이의 성막 공간 (22) 에 가스를 공급하는 가스 공급 기구 (24) 와, 진공 챔버 (14) 내에 있어서, 성막롤 (18) 에 대해 장척 필름 기재 (16) 의 반송 방향 하류측에 배치되고, 성막롤 (18) 의 표면을 따라 반송된 장척 필름 기재 (16) 를 반송 방향 하류측으로 반송하는 3 개의 구동롤 (하류측 반송롤) (26 (1), 26 (2), 26 (3)) 과, 각 구동롤 (26 (1), 26 (2), 26 (3)) 의 온도를 대략 일정하게 유지하는 3 개의 온도 조절 기구 (30 (1), 30 (2), 30 (3)) 를 구비하고 있다.

이하에 있어서, 구동롤의 부호는, 3 개의 구동롤 (26 (1), 26 (2), 26 (3)) 을 포함하여 설명할 때에는 「26」 으로 나타내고, 3 개의 구동롤 (26 (1), 26 (2), 26 (3)) 을 개별적으로 설명할 때에는 26 (1), 26 (2), 또는 26 (3) 으로 나타낸다. 또, 온도 조절 기구의 부호는, 3 개의 온도 조절 기구 (30 (1), 30 (2), 30 (3)) 를 포함하여 설명할 때에는 「30」 으로 나타내고, 3 개의 온도 조절 기구 (30 (1), 30 (2), 30 (3)) 를 개별적으로 설명할 때에는 30 (1), 30 (2), 또는 30 (3) 으로 나타낸다. 또, 로터리 조인트의 부호는, 3 개의 로터리 조인트 (34 (1), 34 (2), 34 (3)) 를 포함하여 설명할 때에는 「34」 로 나타내고, 3 개의 로터리 조인트 (34 (1), 34 (2), 34 (3)) 를 개별적으로 설명할 때에는 34 (1), 34 (2), 또는 34 (3) 으로 나타난다.

진공 챔버 (14) 내의 복수 지점에 진공 챔버 (14) 내의 온도를 계측할 수 있는, 도시하지 않은 온도 센서 (예를 들어, 열전쌍) 또는 온도계가 구비되어 있다. 성막롤 (18) 은, 성막롤 (18) 의 표면을 60 ℃ ∼ 70 ℃ 로 유지하는 히터가 내장되어 있다. 타깃재 (20) 는, 인듐·주석 합금으로 구성된다. 가스 공급 기구 (24) 는, 아르곤 가스로 이루어지는 불활성 가스와 함께 산소 가스로 이루어지는 반응성 가스를 성막 공간 (22) 에 공급하도록 구성되어 있다. 도 2 에 나타내는 바와 같이, 구동롤 (26) 은, 온수 (유체) (48) 가 들어가는 중공부 (32) 를 갖고 있다. 구동롤 (26) 은, 도시하지 않은 모터의 구동력에 의해 회전하는 구동 벨트 (68) 에 의해 회전 구동된다. 또한, 타깃재 (20) 를 마이너스 전위로 유지하는 캐소드는, 평판 캐소드 이외에, 듀얼 캐소드 또는 로터리 캐소드 등이 사용된다.

온도 조절 기구 (30) 는, 도 1 및 도 2 에 나타내는 바와 같이, 구동롤 (26) 에 연결한 복식 또한 내관 고정식의 로터리 조인트 (34) 를 갖고 있다.

로터리 조인트 (34) 는, 구동롤 (26) 이 회전하는 상태에서, 입구 (54) 로부터 내관 (70) 을 통하여 구동롤 (26) 의 중공부 (32) 에 온수 (48) 를 보내고, 또한 중공부 (32) 내의 온수 (48) 를 출구 (56) 로부터 배출할 수 있다. 로터리 조인트 (34) 는, 진공 챔버 (14) 내에 고정된 고정 부재 (50) 와, 구동롤 (26) 에 고정되고, 구동롤 (26) 과 함께 회전하는 회전 부재 (52) 로 구성되어 있다. 도 2 에 있어서, 진공 챔버 (14) 내에 고정되는 부재는, 우측 하방 사선의 해칭을 실시하고, 회전하는 부재는 우측 상방 방향 사선의 해칭을 실시하고 있다. 로터리 조인트 (34) 는 공지된 것이기 때문에, 그 구조의 추가적인 상세한 설명은 생략한다.

이 로터리 조인트 (34) 를 갖는 온도 조절 기구 (30) 의 일례를 도 3 에 배관도로 나타낸다. 3 개의 온도 조절 기구 (30 (1), 30 (2), 30 (3)) 는 동일한 구성이다. 도 3 에 나타내는 온도 조절 기구 (30) 는, 온도계 (60), 온도 조절기 (62), 유량계 (64), 가변 스로틀 밸브 (66) 등을 구비하고 있다. 온도계 (60) 는, 구동롤 (26) 의 중공부 (32) 에 공급하는 온수 (48) 의 온도를 계측할 수 있고, 계측한 온도를 진공 챔버 (14) 의 외부로부터 볼 수 있도록 구성되어 있다. 온도 조절기 (62) 는, 구동롤 (26) 의 중공부 (32) 에 공급하는 온수의 온도를 수동으로 조절할 수 있다.

3 개의 온도 조절 기구 (30 (1), 30 (2), 30 (3)) 가 온도 조절기 (62) 를 각각 구비함으로써, 3 개의 온도 조절 기구 (30 (1), 30 (2), 30 (3)) 는 반송 방향 하류로 감에 따라 온수 (48) 의 온도를 낮게 조절할 수 있다. 예를 들어, 성막롤 (18) 의 표면의 온도가 60 ℃ 이고, 진공 챔버 (14) 내의 최저 온도가 권취롤 (36) 주변의 20 ℃ 인 경우, 예를 들어, 반송 방향 최상류의 온도 조절 기구 (30 (1)) 는 50 ℃ 의 온수 (48) 를, 반송 방향 중간부의 온도 조절 기구 (30 (2)) 는 40 ℃ 의 온수 (48) 를, 반송 방향 최하류의 온도 조절 기구 (30 (3)) 는 30 ℃ 의 온수 (48) 를, 각각의 구동롤 (26) 의 중공부 (32) 에 공급할 수 있다.

여기서, 성막롤 (18) 의 표면과 온도 조절 기구 (30 (1)) 가 구동롤 (26 (1)) 에 공급하는 온수 (48) 의 온도차, 온도 조절 기구 (30 (1)) 가 구동롤 (26 (1)) 에 공급하는 온수 (48) 와 온도 조절 기구 (30 (2)) 가 구동롤 (26 (2)) 에 공급하는 온수 (48) 의 온도차, 온도 조절 기구 (30 (2)) 가 구동롤 (26 (2)) 에 공급하는 온수 (48) 와 온도 조절 기구 (30 (3)) 가 구동롤 (26 (3)) 에 공급하는 온수 (48) 의 온도차, 및 온도 조절 기구 (30 (3)) 가 구동롤 (26 (3)) 에 공급하는 온수 (48) 와 권취롤 (36) 주변의 온도차는 대략 동일한 것이 바람직하다. 이들 온도차가 대략 동일한 것이 바람직하다는 것은, 성막롤 (18) 을 이탈한 장척 필름 기재 (16) 가 권취롤 (36) 에 반송될 때까지 서서히 냉각되기 때문이다. 또, 성막롤 (18) 을 이탈한 장척 필름 기재 (16) 가 급격한 냉각에 의해 변형되는 것을 방지하기 위해서는, 이들 온도차는 20 ℃ 이하, 특히 10 ℃ 이하인 것이 바람직하다.

이와 같은 구성의 스퍼터 장치 (10) 의 작용 및 효과에 대하여, 이하에 설명한다.

도 1 에 나타내는 바와 같이, 원반롤 (40) 로부터 조출된 장척 필름 기재 (16) 가, 가이드롤 (상류측 반송롤) (42), 성막롤 (18), 구동롤 (26), 가이드롤 (28) 및 권취롤 (36) 에 걸려 있는 상태에서, 구동롤 (26) 및 권취롤 (36) 이 회전 구동됨으로써 권취롤 (36) 에 권취되어 간다.

이 때, 진공 펌프 (46) 에 의해, 진공 챔버 (14) 내는 진공으로 유지된다. 또, 가스 공급 기구 (24) 가, 아르곤 가스로 이루어지는 불활성 가스, 및 산소 가스로 이루어지는 반응성 가스를 성막 공간 (22) 에 공급하고, 성막롤 (18) 과 타깃재 (20) 사이에 전압이 인가되고, 타깃재 (20) 는 장척 필름 기재 (16) 의 표면에 성막 재료를 형성한다. 또, 성막롤 (18) 의 표면은, 성막롤 (18) 에 내장된 히터에 의해, 예를 들어 60 ℃ 로 유지된다. 이로써, 장척 필름 기재 (16) 의 표면은, 인듐·주석 산화물 박막의 성막이 연속적으로 실시된다.

성막롤 (18) 의 표면의 온도는, 진공 챔버 (14) 내의 열전쌍 등에 의해, 또는 과거의 기존 데이터에 의해 인식된다. 또, 권취롤 (36) 의 표면의 온도는, 진공 챔버 (14) 내의 열전쌍 등에 의해, 또는 과거의 데이터에 의해 인식된다. 이하, 성막롤 (18) 의 표면의 온도가 60 ℃ 이고, 권취롤 (36) 의 표면의 온도가 20 ℃ 이며, 진공 챔버 (14) 내의 최저 온도가 20 ℃ 라고 하여 설명한다.

장척 필름 기재 (16) 의 표면에 성막이 실시될 때, 온도 조절 기구 (30 (1)) 는 구동롤 (26 (1)) 의 중공부 (32) 에, 예를 들어, 50 ℃ 의 온수를 공급한다. 또, 온도 조절 기구 (30 (2)) 는, 구동롤 (26 (2)) 의 중공부 (32) 에, 예를 들어, 40 ℃ 의 온수를 공급한다. 또, 온도 조절 기구 (30 (3)) 는, 구동롤 (26 (3)) 의 중공부 (32) 에, 예를 들어, 30 ℃ 의 온수를 공급한다. 이 때문에, 성막롤 (18) 의 60 ℃ 의 표면으로부터 열을 흡수하여 약 60 ℃ 로 가열된 장척 필름 기재 (16) 는, 50 ℃ 의 구동롤 (26 (1)) 에 접촉됨으로써 약 50 ℃ 로 냉각되고, 40 ℃ 의 구동롤 (26 (2)) 에 접촉됨으로써 약 40 ℃ 로 냉각되고, 30 ℃ 의 구동롤 (26 (3)) 에 접촉됨으로써 약 30 ℃ 로 냉각된다.

이 때문에, 권취롤 (36) 의 표면의 온도가 20 ℃ 인 경우, 약 60 ℃ 로 가열된 장척 필름 기재 (16) 는, 성막롤 (18) 로부터 이탈하여 권취롤 (36) 에 권취될 때까지의 동안에, 4 단계로, 20 ℃ 까지 서서히 온도가 내려간다. 장척 필름 기재 (16) 는, 단계적으로 서서히 온도가 낮아짐으로써, 성막롤 (18) 을 이탈한 장척 필름 기재 (16) 는 급격히 냉각되는 경우가 없다. 이 때문에, 성막롤 (18) 을 이탈한 장척 필름 기재 (16) 가 급격히 냉각되어 변형되는 경우는 없다.

특히, 성막롤 (18) 로부터 이탈한 장척 필름 기재 (16) 가 최초로 접촉되는 것은 50 ℃ 로 유지된 구동롤 (26 (1)) 이기 때문에, 성막롤 (18) 을 이탈한 직후의 장척 필름 기재 (16) 의 냉각은, 약 50 ℃ 로의 냉각으로 규제된다. 이 때문에, 성막롤 (18) 을 이탈한 직후의 장척 필름 기재 (16) 가 급격히 냉각되어 변형되는 경우는 없다.

여기서, 온도 조절 기구 (30) 에 의해 온수를 공급하는 하류측 반송롤은, 가이드롤 (28) 이어도 된다. 그러나, 가이드롤 (28) 은, 구동 수단에 의해 강제적으로 회전되지 않기 때문에, 중공부에 온수가 공급됨으로써 가이드롤 (28) 의 베어링이 지지하는 중량이 증가하여, 일정한 회전수로 회전하는 것이 곤란한 경우가 있다. 이 때문에, 가이드롤 (28) 과 장척 필름 기재 (16) 사이에서 마찰이 발생하거나, 또는 장척 필름 기재 (16) 가 길이 방향으로 변형된다는 문제가 발생하는 경우도 생각할 수 있다. 이에 반하여, 구동롤 (26) 은, 구동 벨트 (68) 에 의해 강제적으로 회전시키기 때문에, 일정한 회전수로 회전하여 이와 같은 문제가 발생하지 않는다. 이 때문에, 온도 조절 기구 (30) 에 의해 온수를 공급하는 하류측 반송롤은 구동롤 (26) 만인 것이 바람직하다.

이상, 본 발명의 일 실시형태에 대해 설명했는데, 본 발명은 상기 서술한 실시형태에 한정되지 않는다.

예를 들어, 본 발명의 스퍼터 장치 (10) 에 사용하는 온도 조절 기구 (30) 의 배관은 상기 서술한 배관에 한정되지 않는다. 예를 들어, 도 4 에 나타내는 바와 같이, 3 개의 온도 조절 기구 (30 (1), 30 (2), 및 30 (3)) 가 별개로 구성되는 것이 아니라, 3 개의 온도 조절 기구 (30 (1), 30 (2) 및 30 (3)) 를 연결한 배관이어도 된다.

즉, 로터리 조인트 (34 (3)) 의 출구 (56) 로부터 배출된 온수는, 탱크 (72) 에 일단 모인다. 탱크 (72) 에 모인 온수는, 로터리 조인트 (34 (2)) 의 입구 (54) 로부터 구동롤 (26 (2)) 의 중공부 (32) 에 공급되어, 로터리 조인트 (34 (2)) 의 출구 (56) 로부터 배수된다. 로터리 조인트 (34 (2)) 의 출구 (56) 로부터 배수된 온수는 탱크 (74) 에 일단 모인다. 탱크 (74) 에 모인 온수는, 로터리 조인트 (34 (1)) 의 입구 (54) 로부터 구동롤 (26 (1)) 의 중공부 (32) 에 공급되어, 로터리 조인트 (34 (1)) 의 출구 (56) 로부터 배수된다.

이 경우, 온도 조절 기구 (30 (1)) 는 50 ℃ 의 온수 (48) 를 구동롤 (26 (1)) 의 중공부 (32) 에 공급하고, 온도 조절 기구 (30 (2)) 는 40 ℃ 의 온수 (48) 를 구동롤 (26 (2)) 의 중공부 (32) 에 공급하고, 온도 조절 기구 (30 (3)) 는 30 ℃ 의 온수 (48) 를 구동롤 (26 (3)) 의 중공부 (32) 에 공급하는 경우, 물을 가열하기 위한 에너지를 저감시킬 수 있다. 즉, 20 ℃ 의 물을 사용하여 온도 조절하는 경우, 20 ℃ 의 물을 온도 조절 기구 (30 (3)) 의 온도 조절기 (62) 에 있어서 30 ℃ 까지 10 ℃ 의 온도차로 온도를 높이고, 온도 조절 기구 (30 (2)) 의 온도 조절기 (62) 에 있어서 30 ℃ 의 온수를 40 ℃ 까지 10 ℃ 의 온도차로 온도를 높이고, 온도 조절 기구 (30 (1)) 의 온도 조절기 (62) 에 있어서 40 ℃ 의 온수를 50 ℃ 까지 10 ℃ 의 온도차로 온도를 높일 수 있다. 이로써, 20 ℃ 의 물을 단계적으로 가열하여 온도 조절에 이용함으로써, 온도 조절기 (62) 에 의한 가열을 위한 에너지를 저감시킬 수 있다.

또, 본 발명의 스퍼터 장치 (10) 에 사용하는 로터리 조인트는, 도 2 에 나타내는 복식 또한 내관 고정식의 로터리 조인트 (34) 에 한정되지 않고, 도 5 에 나타내는 단식이고, 또한 내관이 없는 로터리 조인트 (80) 여도 된다. 이 경우에 사용하는 구동롤은, 온수의 흐름 방향 상류측에 입구 개구부 (82) 를 갖고, 흐름 방향 하류측에 출구 개구부 (84) 를 갖는 구동롤 (하류측 반송롤) (86) 이다. 하나의 로터리 조인트 (80) 가 입구 개구부 (82) 에 연결되고, 다른 로터리 조인트 (80) 가 출구 개구부 (84) 에 연결된다. 이 로터리 조인트 (80) 및 구동롤 (86) 을 사용한 경우라도, 구동롤 (86) 을 회전시키면서, 입구 (54) 로부터 구동롤 (86) 에 온수를 공급하고, 출구 (56) 로부터 온수를 배출함으로써, 구동롤 (86) 의 온도를 조절할 수 있다.

이상, 실시형태에 대해 도면에 기초하여 설명했는데, 본 발명은 도시한 실시형태에 한정되지 않는다. 예를 들어, 온도 조절 기구에 의해 온도를 대략 일정하게 유지하는 하류측 반송롤은 3 개에 한정되지 않고, 1 개, 2 개 또는 4 개 이상이어도 된다. 단, 온도를 대략 일정하게 유지하는 하류측 반송롤은, 보다 개수가 많아, 보다 다단계로 냉각시킬 수 있는 것이 바람직하다. 또, 온도 조절 기구는, 하류측 반송롤에 내장된 전기식 히터여도 된다. 또, 본 발명은, 성막롤의 표면을 따라 반송된 장척 필름 기재를 하나의 하류측 반송롤에 있어서 일단 가열한 후, 다른 하류측 반송롤에 있어서 냉각시키는 구성이어도 된다.

본 발명에 관련된 스퍼터 장치는, 예를 들어, 선 팽창 계수가 큰 장척 필름 기재에 스퍼터 처리를 실시하는 장치로서 널리 이용할 수 있다.

Claims

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성막롤의 표면을 따라 반송되는 장척 필름 기재의 표면에 박막을 형성하는 스퍼터 장치로서,
진공 챔버와,
상기 진공 챔버 내에 회전 가능하게 배치된 상기 성막롤과,
상기 진공 챔버 내에 배치되고, 상기 성막롤의 표면을 따라 반송되는 장척 필름 기재의 표면에 성막 재료를 형성하는 타깃재와,
상기 성막롤과 상기 타깃재 사이의 성막 공간에 가스를 공급하는 가스 공급 기구와,
중공부를 갖고, 상기 진공 챔버 내에 있어서, 상기 성막롤에 대해 장척 필름 기재의 반송 방향 하류측에 배치되고, 상기 성막롤의 표면을 따라 반송된 장척 필름 기재를 상기 반송 방향 하류측으로 반송하는 복수의 하류측 반송롤과,
상기 복수의 하류측 반송롤 중의 적어도 하나의 하류측 반송롤 및 상기 하나의 하류측 반송롤보다 하류측의 다른 하류측 반송롤의 2 개의 하류측 반송롤에 유체를 보내고, 상기 하나의 하류측 반송롤 및 상기 다른 하류측 반송롤의 온도를, 80 ℃ 이하이고 상기 진공 챔버 내의 최저 온도보다 높은 범위에서 일정하게 유지하는 복수의 온도 조절 기구를 구비하고,
상기 복수의 온도 조절 기구는, 배관에 의해 연결되고,
제 1 온도 조절 기구는, 상기 다른 하류측 반송롤의 중공부에서 배출된 유체를 모으고, 상기 하나의 하류측 반송롤로 보내는 제 1 탱크와, 상기 제 1 탱크로부터 상기 하나의 하류측 반송롤로 보내는 상기 유체를 가열하는 제 1 온도 조절기를 구비하고,
제 2 온도 조절 기구는, 상기 다른 하류측 반송롤보다 더 하류측의 제 3 하류측 반송롤의 중공부로부터 배출된 유체를 모으고, 상기 다른 하류측 반송롤로 보내는 제 2 탱크와, 상기 제 2 탱크로부터 상기 다른 하류측 반송롤로 보내는 상기 유체를 가열하는 제 2 온도 조절기를 구비하고,
상기 복수의 하류측 반송롤은, 상기 반송 방향 상류측으로 감에 따라, 단계적으로 가열되는, 스퍼터 장치.
제 3 항에 있어서,
상기 유체가 온수인, 스퍼터 장치.