KR102225985B1 - 자동화된 기판 측면부 증착 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 기판 증착 장치에 관한 것으로, 특히 기판 측면부가 외부로 노출되도록 적어도 하나의 기판을 기판 장착 드럼에 장착하되, 증착하기 위한 적어도 하나의 기판을 기판 장착 드럼에 순차적으로 자동 로딩할 수 있고, 증착 완료된 적어도 하나의 기판을 기판 장착 드럼으로부터 순차적으로 자동 언로딩할 수 있도록 구성함으로써, 적어도 하나의 기판들의 측면부에 대한 증착을 위하여 소요되는 시간, 노력 및 비용을 최소화시킬 수 있도록 하는 자동화된 기판 측면부 증착 장치에 관한 것이다.
본 발명인 자동화된 기판 측면부 증착 장치를 이루는 구성수단은, 챔버; 상기 챔버 내에 회전 가능하게 배치되되, 적어도 하나의 기판이 둘레면에서 중심 방향으로 삽입 장착되도록 하는 기판 장착 드럼; 상기 기판 장착 드럼이 상기 챔버 내로 이동 배치되도록 구동하거나 상기 챔버 외부로 이동 배치되도록 구동하는 구동 모듈; 상기 챔버 외부로 이동 배치된 상기 기판 장착 드럼에 증착하기 위한 적어도 하나의 기판을 순차적으로 삽입 장착하여 로딩하거나, 상기 챔버 외부로 이동 배치된 상기 기판 장착 드럼으로부터 증착이 완료된 적어도 하나의 기판을 순차적으로 탈착하여 언로딩하는 로딩/언로딩 모듈을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

Description

자동화된 기판 측면부 증착 장치{Automated substrate side deposition apparatus}

본 발명은 기판 증착 장치에 관한 것으로, 특히 기판 측면부가 외부로 노출되도록 적어도 하나의 기판을 기판 장착 드럼에 장착하되, 증착하기 위한 적어도 하나의 기판을 기판 장착 드럼에 순차적으로 자동 로딩할 수 있고, 증착 완료된 적어도 하나의 기판을 기판 장착 드럼으로부터 순차적으로 자동 언로딩할 수 있도록 구성함으로써, 적어도 하나의 기판들의 측면부에 대한 증착을 위하여 소요되는 시간, 노력 및 비용을 최소화시킬 수 있도록 하는 자동화된 기판 측면부 증착 장치에 관한 것이다.

다양한 반도체, 전자 소자가 실장되는 기판에는 소자 간의 연결 또는 전력 공급 및 전기 신호 송수신을 위한 회로 배선이 형성된다. 이러한 기판에 형성되는 배선은 다양한 배선 형성 방법이 적용될 수 있다.

최근에 기판의 배선을 형성하기 위하여 실크 프린팅 기술이 적용되고 있다. 즉, 이와 같은 실크 프린팅 기술을 이용한 기판 배선 형성 방법은 실크 프린팅 기술로 기판에 실버 페이스트를 도포하여 고전도성을 가지는 배선을 형성시키는 방법이다.

그런데, 이와 같은 종래의 실크 프린팅 기술을 이용한 기판 배선 방법은 배선의 저항이 높고 코팅하고자 하는 물질의 외부 영향과 도포시 낮은 균일도로 인해 회로 구현시 전기적 특성이 불균일할 수 있다는 단점을 가진다. 또한, 이와 같이 습식 공정이 적용되는 경우, 불순물에 의한 오염으로 최종 제품에서의 물리적 전기적 특성에 영향을 줄 수 있다는 단점을 가진다.

한편, 최근 대면적이면서 선명한 디스플레이 구현을 위하여 베젤(Bezel)이 없는 기판을 형성하는 기술에 대한 관심이 증가하고 있다. 상기 베젤이 없는 기판을 제공하기 위해서는 기판 측면에 배선을 구현하는 기술이 요청된다.

상기 베젤 없는 기판을 제공하는 기술에 관련하여, 대한민국 등록특허 제10-1613773호(이하, "선행기술문헌"이라 함)는 Tx 전극 패턴 및 Rx 전극 패턴과 연결되는 메탈 배선을 디스플레이 장치의 측면 및 뒷면으로 확장하여 연결함으로써 베젤의 폭을 줄이고 활성영역을 증가시킬 수 있는 터치 패널에 대해 개시하고 있다.

그러나, 상기 선행기술문헌은 단순히 기판 측면으로 배선을 형성하여 베젤의 폭이 줄어든 패널을 개시하고 있을 뿐, 기판의 측면에 대한 배선을 형성하는 구체적인 장치 및 방법에 대해서는 전혀 시사하지 못하고 있다.

또한, 종래 기술들에는 회전 가능한 기판 장착 드럼에 방사 방향으로 적어도 하나의 기판을 순차적으로 장착하거나, 더 나아가 자동으로 기판을 장착하거나 언로딩하는 기술적 구성에 대해서 전혀 제안되지 못하고 있다.

또한, 기판 측면부에 대한 배선 증착을 하기 위하여 기존 인라인 스퍼터링 증착 장치를 적용하는 경우, 장비 길이가 매우 길어지고, 기판 양면을 향한 각 소스 타겟 구성이 필요하며, 소스 타겟의 증착 각도가 조절 가능하도록 구성되어야 하기 때문에, 전체 설비 구성을 위한 시간, 노력 및 비용이 증가하는 단점이 발생한다.

또한, 기존의 증착 장치는 기판 근처에 쿨링 패스를 형성하여 간접적으로 기판을 냉각시키는 구조를 채택 적용하기 때문에, 냉각 손실이 상당하고 냉각 효율이 떨어질 수 밖에 없는 단점을 가지고 있다.

대한민국 등록특허 제10-1613773호(공고일자 : 2016년 04월 19일, 발명의 명칭 : 터치 패널 및 그 제조 방법)

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로, 기판 측면부가 외부로 노출되도록 적어도 하나의 기판을 기판 장착 드럼에 장착하되, 증착하기 위한 적어도 하나의 기판을 기판 장착 드럼에 순차적으로 자동 로딩할 수 있고, 증착 완료된 적어도 하나의 기판을 기판 장착 드럼으로부터 순차적으로 자동 언로딩할 수 있도록 구성함으로써, 적어도 하나의 기판들의 측면부에 대한 증착을 위하여 소요되는 시간, 노력 및 비용을 최소화시킬 수 있도록 하는 자동화된 기판 측면부 증착 장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 기판을 서랍식 기판 장착 지그에 장착되도록 하고, 상기 서랍식 기판 장착 지그를 기판 장착 드럼 내에서 이탈되지 않고 방사 방향으로 슬라이딩될 수 있도록 구성함으로써, 기판의 로딩 및 언로딩을 위한 구조적 안정성을 확보할 수 있고, 로딩 및 언로딩을 보다 효율적으로 진행할 수 있도록 하는 자동화된 기판 측면부 증착 장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

또한, 기판 측면부가 소스 타겟을 향하도록 적어도 하나의 기판을 기판 장착 드럼에 장착하되, 상기 기판 장착 드럼 내부에 배치되는 적어도 하나의 냉각 블록에 의하여 상기 각각의 기판이 냉각될 수 있도록 구성함으로써, 냉각 손실을 최소화할 수 있는 상태에서 기판에 대한 냉각 효율을 향상시킬 수 있도록 하는 자동화된 기판 측면부 증착 장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 냉각 블록 상에 기판이 장착되도록 하고, 더 나아가 서랍식 기판 장착 지그에 기판이 면 접촉되도록 장착한 후 상기 서랍식 기판 장착 지그를 상기 냉각 블록 상에 면 접촉되도록 고정 장착함으로써, 상기 기판이 장착된 서랍식 기판 장착 지그를 안정적이고 견고하게 고정 장착할 수 있고, 상기 기판에 대한 냉각 효율을 더욱더 향상시킬 수 있도록 하는 자동화된 기판 측면부 증착 장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 상기 장착 플레이트의 에지 부분과 상기 브래킷 사이에 밀착 스프링이 개재되어 장착되도록 구성함으로써, 상기 장착 플레이트가 상기 브래킷에 의해 탄성 지지될 수 있도록 하고, 이를 통해 상기 기판이 장착된 서랍식 기판 장착 지그가 더욱더 안정적이고 견고하게 고정 장착될 수 있도록 하고, 더 나아가 상기 기판이 장착된 서랍식 기판 장착 지그가 용이하게 탈부착될 수 있도록 하는 자동화된 기판 측면부 증착 장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

상기와 같은 과제를 해결하기 위하여 제안된 본 발명인 자동화된 기판 측면부 증착 장치를 이루는 구성수단은, 챔버; 상기 챔버 내에 회전 가능하게 배치되되, 적어도 하나의 기판이 둘레면에서 중심 방향으로 삽입 장착되도록 하는 기판 장착 드럼; 상기 기판 장착 드럼이 상기 챔버 내로 이동 배치되도록 구동하거나 상기 챔버 외부로 이동 배치되도록 구동하는 구동 모듈; 상기 챔버 외부로 이동 배치된 상기 기판 장착 드럼에 증착하기 위한 적어도 하나의 기판을 순차적으로 삽입 장착하여 로딩하거나, 상기 챔버 외부로 이동 배치된 상기 기판 장착 드럼으로부터 증착이 완료된 적어도 하나의 기판을 순차적으로 탈착하여 언로딩하는 로딩/언로딩 모듈을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 기판은 서랍식 기판 장착 지그에 장착된 상태로 상기 기판 장착 드럼에 삽입 장착되되, 상기 서랍식 기판 장착 지그는 상기 기판 장착 드럼 내에서 이탈되지 않고 방사 방향으로 슬라이딩되도록 장착되고, 상기 로딩/언로딩 모듈은 상기 기판을 로딩하기 위하여 상기 서랍식 기판 장착 지그를 열고 상기 열린 서랍식 기판 장착 지그에 기판을 안착 고정한 후 상기 서랍식 기판 장착 지그를 닫는 동작을 수행하며, 상기 로딩/언로딩 모듈은 상기 기판을 언로딩하기 위하여 상기 서랍식 기판 장착 지그를 열고 상기 열린 서랍식 기판 장착 지그에 안착 고정된 기판을 탈착한 후 상기 서랍식 기판 장착 지그를 닫는 동작을 수행하는 것을 특징으로 하다.

여기서, 상기 기판 장착 드럼 내부에 배치되어 상기 각각의 기판을 냉각시키는 적어도 하나의 냉각 블록을 포함하되, 상기 냉각 블록은 상기 기판에 대향 배치되는 냉각판과, 상기 냉각판 내부로 냉각수를 순환시키는 냉각 라인 및 상기 기판이 고정 장착될 수 있도록 하기 위하여 상기 냉각판 상에 형성되는 브래킷을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 서랍식 기판 장착 지그는 상기 기판을 면 접촉시켜 장착하는 장착 플레이트를 포함하고, 상기 장착 플레이트는 상기 냉각판에 면 접촉된 상태로 상기 브래킷에 의하여 에지 부분이 고정되어 장착되는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 장착 플레이트의 에지 부분과 상기 브래킷 사이에 개재되도록 장착되어 상기 장착 플레이트가 상기 브래킷에 의해 탄성 지지될 수 있도록 하는 밀착 스프링을 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 과제 및 해결수단을 가지는 본 발명인 자동화된 기판 측면부 증착 장치에 의하면, 기판 측면부가 외부로 노출되도록 적어도 하나의 기판을 기판 장착 드럼에 장착하되, 증착하기 위한 적어도 하나의 기판을 기판 장착 드럼에 순차적으로 자동 로딩할 수 있고, 증착 완료된 적어도 하나의 기판을 기판 장착 드럼으로부터 순차적으로 자동 언로딩할 수 있도록 구성하기 때문에, 적어도 하나의 기판들의 측면부에 대한 증착을 위하여 소요되는 시간, 노력 및 비용을 최소화시킬 수 있도록 하는 효과가 발생한다.

또한, 본 발명에 의하면, 기판을 서랍식 기판 장착 지그에 장착되도록 하고, 상기 서랍식 기판 장착 지그를 기판 장착 드럼 내에서 이탈되지 않고 방사 방향으로 슬라이딩될 수 있도록 구성하기 때문에, 기판의 로딩 및 언로딩을 위한 구조적 안정성을 확보할 수 있고, 로딩 및 언로딩을 보다 효율적으로 진행할 수 있도록 하는 장점이 발생된다.

또한, 본 발명에 의하면, 기판 측면부가 소스 타겟을 향하도록 적어도 하나의 기판을 기판 장착 드럼에 장착하되, 상기 기판 장착 드럼 내부에 배치되는 적어도 하나의 냉각 블록에 의하여 상기 각각의 기판이 냉각될 수 있도록 구성하기 때문에, 냉각 손실을 최소화할 수 있는 상태에서 기판에 대한 냉각 효율을 향상시킬 수 있도록 하는 장점이 발생된다.

또한, 본 발명에 의하면, 냉각 블록 상에 기판이 장착되도록 하고, 더 나아가 서랍식 기판 장착 지그에 기판이 면 접촉되도록 장착한 후 상기 서랍식 기판 장착 지그를 상기 냉각 블록 상에 면 접촉되도록 고정 장착하기 때문에, 상기 기판이 장착된 서랍식 기판 장착 지그를 안정적이고 견고하게 고정 장착할 수 있고, 상기 기판에 대한 냉각 효율을 더욱더 향상시킬 수 있도록 하는 효과가 발생한다.

또한, 본 발명에 의하면, 상기 장착 플레이트의 에지 부분과 상기 브래킷 사이에 밀착 스프링이 개재되어 장착되도록 구성하기 때문에, 상기 장착 플레이트가 상기 브래킷에 의해 탄성 지지될 수 있도록 하고, 이를 통해 상기 기판이 장착된 서랍식 기판 장착 지그가 더욱더 안정적이고 견고하게 고정 장착될 수 있도록 하고, 더 나아가 상기 기판이 장착된 서랍식 기판 장착 지그가 용이하게 탈부착될 수 있도록 하는 효과가 발생한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 자동화된 기판 측면부 증착 장치의 평면도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 자동화된 기판 측면부 증착 장치를 구성하는 로딩/언로딩 모듈에 의한 기판의 로딩 및 언로딩 방법을 설명하기 위한 개략적인 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 자동화된 기판 측면부 증착 장치의 개략적인 단면도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 자동화된 기판 측면부 증착 장치를 구성하는 기판 장착 드럼의 사시도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 자동화된 기판 측면부 증착 장치를 구성하는 기판 장착 드럼의 부분 확대도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 자동화된 기판 측면부 증착 장치를 구성하는 기판 장착 드럼 내부에 배치되는 냉각 블록들의 사시도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 자동화된 기판 측면부 증착 장치를 구성하는 서랍식 기판 장착 지그의 사시도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 자동화된 기판 측면부 증착 장치를 구성하는 기판 장착 드럼의 내부 배치도이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 자동화된 기판 측면부 증착 장치를 구성하는 기판 장착 드럼의 내부 부분 확대도이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 자동화된 기판 측면부 증착 장치를 구성하는 기판 장착 드럼의 내부 부분 단면도이다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 자동화된 기판 측면부 증착 장치를 구성하는 소스 타겟, 타겟 셔터 및 이동 레일 간의 배치 관계를 보여주는 개략적인 평면도이다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 자동화된 기판 측면부 증착 장치를 적용하여 측면부에 배선이 형성되는 예시적인 기판의 단면을 보여준다.
도 13은 본 발명의 실시예에 따른 자동화된 기판 측면부 증착 장치를 적용하여 기판 측면부에 배선이 형성된 상태의 기판의 단면을 보여준다.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명의 효과 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 다양한 형태로 구현될 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 하며, 도면을 참조하여 설명할 때 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

이하의 실시예에서, 포함하다 또는 가지다 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 또는 구성요소가 존재함을 의미하는 것이고, 하나 이상의 다른 특징들 또는 구성요소가 부가될 가능성을 미리 배제하는 것은 아니다.

도면에서는 설명의 편의를 위하여 구성 요소들이 그 크기가 과장 또는 축소될 수 있다. 예컨대, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.

어떤 실시예가 달리 구현 가능한 경우에 특정한 공정 순서는 설명되는 순서와 다르게 수행될 수도 있다. 예를 들어, 연속하여 설명되는 두 공정이 실질적으로 동시에 수행될 수도 있고, 설명되는 순서와 반대의 순서로 진행될 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 자동화된 기판 측면부 증착 장치의 평면도이다. 구체적으로, 도 1은 본 발명의 실시예에 따른 자동화된 기판 측면부 증착 장치를 보여주되, 기판 장착 드럼(170)이 챔버(110) 외부로 이동 배치된 상태를 보여주고 있다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 자동화된 기판 측면부 증착 장치(200)는 챔버(110), 기판 장착 드럼(170), 구동 모듈(140) 및 로딩/언로딩 모듈(120)을 포함하여 구성된다.

상기 챔버(110)는 증착 공정 중에 진공 상태가 될 수 있는 진공 챔버로서, 기판 측면부에 대한 증착 공정을 진행하기 위하여 상기 기판 장착 드럼(170)이 회전 가능하게 배치되는 공간에 해당된다. 상기 챔버(110)는 상기 기판 장착 드럼(170)이 내부에 배치되고 밀폐 도어(111)에 의하여 내부가 밀폐되면, 진공 모듈(180)에 동작에 따라 진공 상태가 될 수 있다.

상기 기판 장착 드럼(170)은 상기 챔버(110) 내에 회전 가능하게 배치되되, 적어도 하나의 기판(30)이 둘레면에서 중심 방향으로 삽입 장착되도록 한다. 즉, 상기 기판 장착 드럼(170)은 상기 적어도 하나의 기판을 방사 방향으로 삽입 장착하되, 기판의 측면부가 외부로 노출된 상태로 삽입 장착한다. 본 발명에 따른 자동화된 기판 측면부 증착 장치(200)는 기판의 측면부에 대한 증착 장치이기 때문에, 상기 기판 장착 드럼(170)에 방사 방향으로 삽입 장착되는 기판은 그 측면부가 기판 장착 드럼(170)의 외부로 노출된 상태를 유지한다.

본 발명에 따른 상기 기판 장착 드럼(170)은 상기 챔버(110) 내에서 고정된 상태로 장착되는 것이 아니라, 상기 구동 모듈(140)에 의하여 상기 챔버(110)의 내부와 외부 사이에서 이동 가능하게 장착된다. 상기 구동 모듈(140)은 상기 기판 장착 드럼(170)이 상기 챔버(110) 내로 이동 배치되도록 구동하거나 상기 챔버(110) 외부로 이동 배치되도록 구동한다.

상기 구동 모듈(140)은 상기 기판 장착 드럼(170)을 상기 챔버(110) 내부에서 외부로 이동시킬 수 있거나, 반대로 상기 챔버(110) 외부에서 내부로 이동시킬 수 있다면 다양한 구성으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 기판 장착 드럼(170)은 구동 모터, 볼스크류, 레일 등을 채택 적용하여 상기 챔버(110)의 내부와 외부 사이에서 이동될 수 있다.

상기 구동 모듈(140)은 조작자의 제어 조작에 따라, 상기 기판 장착 드럼(170)을 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 챔버(110) 외부로 이동 배치시킬 수 있다. 이 상태에서 측면부에 대하여 증착 공정을 수행받을 상기 적어도 하나의 기판들은 상기 기판 장착 드럼(170)에 순차적으로 삽입 장착될 수 있다.

상기 적어도 하나의 기판들이 상기 기판 장착 드럼(170)에 순차적으로 모두 삽입 장착되면, 상기 구동 모듈(140)은 조작자의 제어 조작에 따라, 상기 기판 장착 드럼(170)이 상기 챔버(100) 내부로 이동 배치될 수 있도록 구동한다. 상기 기판 장착 드럼(170)이 상기 구동 모듈(140)의 구동에 따라 상기 챔버(110) 내부로 이동 배치되는 과정에서 상기 밀폐 도어(111)가 상기 챔버(110)를 자동으로 밀폐하게 된다. 이를 위하여, 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 기판 장착 드럼(170)과 상기 밀폐 도어(111)는 인접 배치되어 상기 구동 모듈(140)의 구동에 따라 함께 이동할 수 있도록 구성된다.

이와 같이, 상기 기판 장착 드럼(170)이 상기 챔버(110) 내부로 이동 배치되고 상기 챔버(110)가 밀폐되면, 조작자의 제어 조작에 따라, 상기 진공 모듈(180)이 구동하여 상기 챔버(110) 내부를 진공 상태로 전환한다. 이후, 상기 기판 장착 드럼(170)에 삽입 장착된 적어도 하나의 기판의 측면부에 대한 증착 공정을 수행한다.

상기 적어도 하나의 기판에 대한 증착 공정이 완료되면, 조작자의 제어에 따라, 상기 구동 모듈(140)은 상기 기판 장착 드럼(170)이 상기 챔버(110) 내부에서 외부로 이동 배치되도록 구동한다. 그러면, 다시 도 1에 도시된 상태가 된다. 상기 기판 장착 드럼(170)이 외부로 이동 배치되면, 상기 기판 장착 드럼(170)에 삽입 장착되어 있는 적어도 하나의 기판들은 증착이 완료된 상태이기 때문에, 순차적으로 탈착되어 언로딩된다.

이와 같이, 증착 완료된 적어도 하나의 기판들이 상기 기판 장착 드럼(170)에서 탈착되어 언로딩되면, 다시 증착받을 적어도 하나의 기판들을 상기 기판 장착 드럼(170)에 순차적으로 삽입 장착하는 로딩 과정을 거친 후, 상술한 과정을 반복적으로 수행할 수 있다.

이와 같이, 증착 공정을 수행받을 적어도 하나의 기판은 상기 챔버(110) 외부로 이동 배치된 상태의 상기 기판 장착 드럼(170)에 순차적으로 삽입 장착되어 로딩되고, 증착 공정을 수행받은 적어도 하나의 기판 역시 상기 챔버(110) 외부로 이동 배치된 상태의 상기 기판 장착 드럼(170)으로부터 순차적으로 탈착되어 언로딩된다.

상기 적어도 하나의 기판에 대한 로딩 및 언로딩은 도 1 및 도 2의 상태에서, 상기 로딩/언로딩 모듈(120)에 의하여 자동으로 진행된다. 즉, 상기 로딩/언로딩 모듈(120)은 상기 챔버(110) 외부로 이동 배치된 상기 기판 장착 드럼(170)에 증착하기 위한 적어도 하나의 기판을 순차적으로 삽입 장착하여 로딩하거나, 상기 챔버(110) 외부로 이동 배치된 상기 기판 장착 드럼(170)으로부터 증착이 완료된 적어도 하나의 기판을 순차적으로 탈착하여 언로딩하는 동작을 자동으로 수행한다.

상기 로딩/언로딩 모듈(120)은 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 챔버(110)의 외부로 이동 배치된 상태의 상기 기판 장착 드럼(170)의 측부에 배치되어, 증착 공정을 수행받을 적어도 하나의 기판을 순차적으로 상기 기판 장착 드럼(170)에 삽입 장착하여 로딩하는 동작을 수행하거나, 또는 증착 공정을 수행받은 적어도 하나의 기판을 순차적으로 상기 기판 장착 드럼(170)으로부터 탈착하여 언로딩하는 동작을 수행한다.

상기 로딩/언로딩 모듈(120)은 자동으로 상기 적어도 하나의 기판을 로딩하거나 언로딩하는 동작을 수행할 수 있다면, 다양한 구조 및 배치 형태로 구성될 수 있다. 예를 들어, 상기 로딩/언로딩 모듈(120)은 상기 적어도 하나의 기판을 순차적으로 잡아서 이송하기 위하여, 기본적으로 스테이지, X-Y 이송 트랜스퍼, 픽앤플레이스 등을 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.

상기 로딩/언로딩 모듈(120)은 상기 적어도 하나의 기판을 자동으로 로딩하기 위하여, 후술할 서랍식 기판 장착 지그(150)를 여는 동작(상기 기판 장착 드럼(170)으로부터 빼내는 동작), 적어도 하나의 기판을 상기 서랍식 기판 장착 지그(150)에 안착 고정하여 로딩하는 동작, 상기 기판을 안착 고정하고 있는 상기 서랍식 기판 장착 지그(150)를 닫는 동작(상기 기판 장착 드럼(170) 내로 슬라이딩시켜 삽입하는 동작)을 자동으로 수행할 수 있도록 구성되고, 상기 적어도 하나의 기판을 자동으로 언로딩하기 위하여, 후술할 서랍식 기판 장착 지그(150)를 여는 동작(상기 기판 장착 드럼(170)으로부터 빼내는 동작), 적어도 하나의 기판을 상기 서랍식 기판 장착 지그(150)로부터 탈착하여 언로딩하는 동작, 상기 서랍식 기판 장착 지그(150)를 닫는 동작(상기 기판 장착 드럼(170) 내로 슬라이딩시켜 삽입하는 동작)을 자동으로 수행할 수 있도록 구성되는 것이 바람직하다. 상술한 바와 같이, 상기 로딩/언로딩 모듈(120)은 이와 같은 동작을 수행할 수 있다면, 다양한 구조 및 배치 형태로 구성될 수 있다.

다만, 본 발명에 따른 자동화된 기판 측면부 증착 장치(200)는 상기 로딩/언로딩 모듈(120)에 의하여 자동으로 기판이 로딩/언로딩되는 것을 용이하게 함과 동시에 구조적으로 안정성을 보장하기 위하여 서랍식 기판 장착 지그(150)를 채택 적용한다. 즉, 본 발명에 따른 적어도 하나의 기판은 상기 서랍식 기판 장착 지그(150)에 안착 고정된 상태로 상기 기판 장착 드럼(170) 내에 삽입 장착될 수 있도록 하고, 상기 서랍식 기판 장착 지그(150)는 적어도 하나의 기판을 로딩/언로딩하는 과정에서 상기 기판 장착 드럼(170)으로부터 완전히 이탈 또는 분리되는 것이 아니라, 서랍 형태로 상기 기판 장착 드럼(170) 내에서 슬라이딩될 수 있고, 매달린 상태를 유지할 수 있도록 구성된다.

구체적으로, 본 발명에 따른 상기 적어도 하나의 기판은 서랍식 기판 장착 지그(150)에 장착된 상태로 상기 기판 장착 드럼(170)에 삽입 장착되되, 상기 서랍식 기판 장착 지그(150)는 상기 기판 장착 드럼(170) 내에서 이탈되지 않고 방사 방향으로 슬라이딩되도록 장착된다. 이를 통해, 상기 로딩/언로딩 모듈(120)은 상기 적어도 하나의 기판을 로딩하기 위하여 상기 서랍식 기판 장착 지그(150)를 열고 상기 열린 서랍식 기판 장착 지그(150)에 기판을 안착 고정하여 로딩한 후 상기 서랍식 기판 장착 지그(150)를 닫는 동작을 수행할 수 있고, 또한 상기 로딩/언로딩 모듈(120)은 상기 적어도 하나의 기판을 언로딩하기 위하여 상기 서랍식 기판 장착 지그(150)를 열고 상기 열린 서랍식 기판 장착 지그(150)에 안착 고정된 기판을 탈착하여 언로딩한 후 상기 서랍식 기판 장착 지그(150)를 닫는 동작을 수행할 수 있다.

상기 로딩/언로딩 모듈(120)은 스테이지를 상기 서랍식 기판 장착 지그(150)와 같은 높이를 유지한 상태에서 상기 서랍식 기판 장착 지그(150)를 당겨서 열 수 있다. 그러면, 상기 열린 서랍식 기판 장착 지그(150)는 상기 스테이지 상에 안착 지지되기 때문에 열린 상태에서도 안정한 상태를 유지할 수 있다. 이 상태에서, 상기 로딩/언로딩 모듈(120)은 기판을 로딩 또는 언로딩하는 동작을 수행한 후, 상기 서랍식 기판 장착 지그(150)를 밀어서 닫을 수 있다.

이와 같은 동작은 각각의 서랍식 기판 장착 지그(150)에 대하여 순차적으로 진행된다. 이를 위하여, 상기 기판 장착 드럼(170)은 단계적으로, 즉 각각의 서랍식 기판 장착 지그(150)에(으로부터) 기판을 로딩(언로딩)할 때마다 단계적으로 회전한다. 상기 기판 장착 드럼(170)의 단계적인 회전은 상기 로딩/언로딩 모듈(120)이 동작시킬 수도 있지만, 상기 기판 장착 드럼(170)을 단계적으로 회전시킬 수 있는 별도의 구동수단을 채택 적용하여 동작시키는 것이 바람직하다. 이를 위한 구동수단의 구성은 다양한 구조 및 구성 중, 어느 하나를 채택 적용하면 그만이다.

이와 같이, 상기 서랍식 기판 장착 지그(150)는 단계적으로 회전되도록 구동되기 때문에, 상기 적어도 하나의 기판을 순차적으로 상기 각각의 서랍식 기판 장착 지그(150)에 안착 고정하여 상기 기판 장착 드럼(170)에 삽입 장착할 수 있다. 상기 기판 장착 드럼(170)이 단계적으로 회전되는 과정에서, 각각의 서랍식 기판 장착 지그(150)는 상기 로딩/언로딩 모듈(120)의 스테이지와 동일 높이에 위치한다. 즉, 상기 기판 장착 드럼(170)은 각각의 서랍식 기판 장착 지그(150)가 상기 로딩/언로딩 모듈(120)의 스테이지와 같은 높이가 되도록 단계적으로 회전되는 것이 바람직하다.

상기 기판은 상기 로딩/언로딩 모듈(120)에 의하여 상기 열린 상태의 서랍식 기판 장착 지그(150)에 안착 고정되고, 상기 로딩/언로딩 모듈(120)이 상기 서랍식 기판 장착 지그(150)를 밀어 넣는 과정을 통해 상기 기판 장착 드럼(170)에 삽입 장착될 수 있다. 후술하겠지만, 상기 서랍식 기판 장착 지그(150)는 슬라이딩되면서 후술하는 냉각 블록(160)에 면접촉된 상태로 안정적으로 고정될 수 있다.

즉, 상기 서랍식 기판 장착 지그(150)는 상기 기판 장착 드럼(170) 내에서 이탈되지 않고 방사 방향으로 슬라이딩되도록 장착되되, 상기 냉각 블록(160)에 면접촉된 상태로 슬라이딩될 수 있고, 상기 냉각 블록(160)에 면 접촉된 상태로 고정될 수 있다. 이에 대해서는 후술하겠다. 또한, 상기 서랍식 기판 장착 지그(150)는 상기 로딩/언로딩 모듈(120)에 의하여 열리지만, 완전히 외부로 빠져나오지 않고, 상기 기판 장착 드럼(170) 내에서 이탈되지 않는 상태로 장착된다. 이를 위하여, 상기 서랍식 기판 장착 지그(150)의 양측면에는 측방향으로 돌출 형성된 스토퍼(도 7 내지 도 9에서 도면 부호 152로 표기됨)가 구비된다.

이상에서 설명한 본 발명에 따른 자동화된 기판 측면부 증착 장치에 의하면, 기판 측면부가 외부로 노출되도록 적어도 하나의 기판을 기판 장착 드럼에 장착하되, 증착하기 위한 적어도 하나의 기판을 기판 장착 드럼에 순차적으로 자동 로딩할 수 있고, 증착 완료된 적어도 하나의 기판을 기판 장착 드럼으로부터 순차적으로 자동 언로딩할 수 있도록 구성하기 때문에, 적어도 하나의 기판들의 측면부에 대한 증착을 위하여 소요되는 시간, 노력 및 비용을 최소화시킬 수 있도록 하는 효과가 발생한다.

이하에서는 상술한 본 발명에 따른 자동화 기판 측면부 증착 장치(200)에 대한 부연 설명과 추가적인 구성들에 대해 상세하게 설명한다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 자동화된 기판 측면부 증착 장치의 챔버 중심으로 개략적인 단면도이다. 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 자동화된 기판 측면부 증착 장치를 구성하는 기판 장착 드럼의 사시도이고, 도 5는 부분 확대도이며, 도 6은 기판 장착 드럼 내부에 배치되는 냉각 블록들의 사시도이다. 또한, 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 자동화된 기판 측면부 증착 장치를 구성하는 서랍식 기판 장착 지그의 사시도이다. 그리고, 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 자동화된 기판 측면부 증착 장치를 구성하는 기판 장착 드럼의 내부 배치도이고, 도 9는 내부 부분 확대도이며, 도 10은 내부 부분 단면도이다.

도 3 내지 도 10에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 자동화된 기판 측면부 증착 장치(200)는 적어도 하나의 기판(30)을 방사 방향으로 장착하는 기판 장착 드럼(170)과, 상기 기판 장착 드럼(170) 내부에 배치되어 상기 각각의 기판을 냉각시키는 적어도 하나의 냉각 블록(160)과, 상기 기판 장착 드럼(170)의 둘레면에 인접 배치되어 상기 기판의 측면부(10)에 배선 증착을 수행하는 적어도 하나의 소스 타겟(130)을 포함하여 구성된다. 또한, 경우에 따라서 인접하는 소스 타겟의 오염을 방지하기 위한 타겟 셔터(190)를 더 포함하여 구성된다.

상기 기판 장착 드럼(170)은 원통 형상 또는 다각통 형상을 가지고 진공 챔버(110) 내에 회전 가능하게 배치된다. 그리고, 상기 기판 장착 드럼(170)은 적어도 하나의 기판(30)이 방사 방향, 즉 둘레면(171)에서 중심 방향으로 삽입 장착되도록 한다. 즉, 본 발명에 적용되는 상기 기판 장착 드럼(170)은 챔버(110) 내에 회전 가능하게 배치되되, 적어도 하나의 기판(30)이 둘레면(171)에서 중심 방향으로 삽입 장착되도록 한다.

구체적으로, 상기 기판 장착 드럼(170)은 원통 형상 또는 다각통 형상을 가지되, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 둘레면(171)에서 중심 방향으로 기판(30)이 장착되어 복수 개의 기판이 방사 방향으로 장착된다. 상기 기판 장착 드럼(170)은 상기 진공 챔버(110) 내에서 다양한 방법 및 구조를 통해 회전 가능하게 장착 결합된다. 결과적으로, 상기 기판 장착 드럼(170)은 적어도 하나의 기판을 방사 방향으로 장착한 상태로 진공 챔버(110) 내에서 회전 가능하게 배치된다.

이와 같이, 상기 적어도 하나의 기판(30)들은 상기 기판 장착 드럼(170)에 방사 방향으로 삽입 장착되기 때문에, 그 측면부(10)가 기판 장착 드럼(170)의 둘레면(171)에서 돌출되도록 배치할 수 있다. 본 발명에 따른 자동화된 기판 측면부 증착 장치(200)는 기판(30)의 측면부(10)에 대한 배선 증착을 위한 증착 장치이기 때문에, 상기 기판(30)은 그 측면부(10)가 상기 기판 장착 드럼(170)의 둘레면(171)에서 도출되어 노출될 수 있도록 배치된다.

상기와 같이 기판 장착 드럼(170)의 둘레면(171)에서 돌출되어 노출되는 상기 적어도 하나의 기판 측면부(10)는 적어도 하나의 소스 타겟(130)에 의하여 스퍼터링된다. 따라서, 상기 적어도 하나의 소스 타겟(130)은 상기 기판 측면부(10)에 소정의 배선 패턴을 증착할 수 있도록 배치된다. 즉, 상기 적어도 하나의 소스 타겟(130)은 상기 기판 장착 드럼(170)의 둘레면(171)에서 돌출되어 노출되는 상기 기판(30)의 측면부(10)에 스퍼터링을 통하여 배선을 증착하는 동작을 수행한다.

상기 소스 타겟(130)은 상기 기판의 측면부(10)에 증착할 금속 타겟으로 형성되고, 이 금속 타겟은 스퍼터링 과정에서 캐소드로 동작한다. 상기 캐소드로 동작하는 금속 타겟에 해당하는 상기 소스 타겟(130)은 상기 기판의 측면부(10)에 소정의 금속층으로 형성된 배선을 증착한다.

그런데, 상기 소스 타겟(130)에 의하여 스퍼터링이 수행되는 과정에서, 상기 기판 장착 드럼(170)은 회전되도록 동작하기 때문에, 결국 상기 소스 타겟(130)은 상기 기판 측면부(10)에 대하여 3차원(구체적으로 기판의 측면과 이 측면에 인접하는 기판의 상부면과 하부면) 증착을 수행한다.

따라서, 본 발명에 따른 기판 측면부 증착 장치(200)는 기판의 측면부(10)에 대한 3차원 증착을 위하여 기판의 측면, 이 측면에 인접하는 기판의 상부면 및 하부면에 스퍼터링에 의한 증착을 수행하는 각각의 소스 타겟을 구비할 필요가 없이 하나의 소스 타겟을 이용하여 기판의 측면부(10)에 대하여 3차원 증착을 수행할 수 있다. 결과적으로, 본 발명에 따른 기판의 측면부 증착 장치(200)는 기판 측면부(10)에 대한 3차원 증착을 위하여 채택 적용되는 장비를 구성하기 위한 시간, 노력 및 비용을 최소화시키는 장점이 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 자동화된 기판 측면부 증착 장치(200)는 기판(30)의 상부면 또는 하부면에 대한 증착을 수행하는 것이 아니라, 기판의 측면부(10)에 대하여 증착하여 배선을 형성하기 위한 장치에 해당한다.

본 발명에 적용되는 상기 기판 측면부(10)는 기판(30)의 측면(도 12 및 도 13에서 도면부호 11로 표기됨), 이 측면(11)에 인접한 기판의 상부면(도 12 및 도 13에서 도면부호 13으로 표기됨) 및 하부면(도 12 및 도 13에서 도면부호 15로 표기됨)을 포함하고, 상기 기판 측면부(10)에 배선은 상기 기판(30)의 상부면에 형성되는 상부 회로 패턴(도 12 및 도 13에서 도면부호 60으로 표기됨)과 상기 기판(30)의 하부면에 형성되는 하부 회로 패턴(도 12 및 도 13에서 도면부호 80으로 표기됨)을 전기적으로 연결할 수 있도록 형성된다.

이와 같이 본 발명에 적용되는 기판(30) 및 기판 측면부(10)에 관한 기술적 특징을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 실시예에 따른 기판 측면부 증착 장치(200)를 이용하여 기판 측면부(10)에 배선 증착을 하기 위해서는 먼저, 배선을 형성할 기판 측면부(10)에 대한 마스킹을 수행한다. 구체적으로, 본 발명에 따른 기판 측면부에 대한 배선 증착은 스퍼터링을 통한 증착 방법을 적용하기 때문에, 증착용 마스크를 기판에 부착하여 배선을 형성할 기판 측면부(10)를 마스킹한다.

상기 기판 측면부(10)에 대한 마스킹은 스퍼터링을 통해 기판 측면부(10)에 배선을 증착할 수 있도록 증착용 마스크를 기판(30)에 부착하는 과정에 해당한다. 상기 증착용 마스크는 "ㄷ"자 형상으로 형성되어 상기 기판(30) 측면부(10)뿐만 아니라, 기판의 상부 및 하부에도 부착된다.

상기 증착용 마스크는 필름, 메탈, 잉크 프린팅으로 형성될 수 있다. 특히 상기 증착용 마스크는 PI 필름으로 형성될 수 있다. 상기 증착용 마스크를 PI 필름으로 형성하여 적용하는 경우, 상기 증착용 마스크는 다양한 종류의 접착제를 개재하여 상기 기판 측면부(10)를 포함한 기판(30)에 밀착 부착된다.

상기 PI 필름의 마스크는 상기 기판과의 사이에 접착제를 개재한 상태로, 소정 공정 조건에서 우선적으로 상기 기판(30)에 가접되는 가접 공정을 수행받도록 하고, 소정 공정 조건에서 상기 기판(30)에 본접될 수 있는 본접 공정을 수행받도록 하는 것이 바람직하다.

상기와 같이 배선을 형성할 기판 측면부(10)를 포함하여 기판(30)에 증착용 마스크를 부착하여 마스킹을 수행하는 과정을 완료하면, 상기 마스킹한 기판(30)에 대하여 스퍼터링 공정을 수행한다. 즉, 상기 마스킹한 기판(30)을 진공 챔버(110) 내로 인입하여 상기 기판 장착 드럼(170)에 장착하되, 상기 기판 측면부(10)만이 노출되도록 장착한 후, 스퍼터링을 통해 상기 기판 측면부(10)에 증착 배선을 형성하는 과정을 수행한다.

본 발명에 따른 기판 측면부(10)에 대한 배선은 진공 챔버(110) 내에서 스퍼터링으로 증착되어 형성된다. 따라서, 상기 기판(30)은 배선이 형성되는 기판 측면부(10)를 포함하는 부분에 "ㄷ"자 형의 증착용 마스크가 부착되면, 스퍼터링을 수행할 수 있는 챔버(100) 내로 인입되어 상기 기판 장착 드럼(170)에 장착된 상태로 스퍼터링 공정을 수행받는다.

상기 스퍼터링 공정은 상기 배선을 형성할 기판 측면부(10)에 증착이 집중될 수 있도록 수행된다. 즉, 본 발명에서 적용되는 스퍼터링은 기판(30) 전체에 대해 수행되는 것이 아니라, 기판 측면부(10)에 대해 증착될 수 있도록 수행된다.

본 발명에 따른 기판 측면부 증착 장치(200)는 기판(30)의 측면부에 대해 스퍼터링을 통해 증착 배선을 형성하는 장치로서, 적용되는 기판(30)은 회로 패턴을 형성할 필요가 있고, 측면부를 통해 회로 패턴을 연결할 필요가 있는 기판이면 모두 적용될 수 있다. 즉, 본 발명에 적용되는 기판(30)은 글라스, 플라스틱, 필름 등 회로 패턴이 형성되고, 이 회로 패턴을 전기적으로 연결하기 위해 측면부에 배선이 형성될 가능성이 있는 기판들을 모두 포함하는 개념이다.

특히, 본 발명에 적용되는 기판(30)은 상부와 하부에 다양한 소자들이 실장될 수 있고, 상부와 하부에 각각 회로 패턴이 형성되는 기판인 것이 바람직하다. 그리고, 상기 배선이 형성되는 기판 측면부(10)는 도 12에 도시된 바와 같이 기판의 에지부를 형성하는 기판의 측면(11), 상기 기판의 측면(11)에 인접한 기판(30)의 상부면, 즉 측면 인접 상부면(13) 및 상기 기판의 측면(11)에 인접한 기판(30)의 하부면, 즉 측면 인접 하부면(15)을 포함하는 부분이다.

구체적으로, 본 발명에 적용되는 상기 기판 측면부(10)는 도 12에 도시된 바와 같이, 기판의 측면(11), 이 기판의 측면(11)에 인접한 기판의 상부면(측면 인접 상부면(13)) 및 하부면(측면 인접 하부면(15))을 포함하고, 상기 기판 측면부(10)에 배선, 즉 측면부 배선(도 13에서 도면 부호 90으로 표기됨)은 상기 기판(30)의 상부면에 형성되는 상부 회로 패턴(60)과 상기 기판의 하부면에 형성되는 하부 회로 패턴(80)을 전기적으로 연결할 수 있도록 형성된다.

좀 더 구체적으로, 본 발명에 적용되는 기판(30)은 다양한 소자, 기기, 장치에 적용되는 기판일 수 있다. 예를 들면, 본 발명에 적용되는 기판(30)은 도 12에 도시된 바와 같이, 디스플레이 장치(100)를 위해 적용될 수 있다. 따라서, 상기 기판(30) 상부에는 디스플레이 소자(50)들, 예를 들어 LCD, OLED, 마이크로 LED가 실장되어 디스플레이 소자 메트릭스가 형성될 수 있다. 또한, 상기 기판(30) 하부에는 상기 디스플레이 소자(50)들을 제어하고 전기 신호를 송수신하기 위한 컨트롤러 소자(70) 및 다양한 관련 소자들이 형성될 수 있다.

상기와 같은 기판(30)의 상부에는 상기 디스플레이 소자(50)들을 위한 배선, 즉 상부 회로 패턴(60)이 형성되고, 상기 기판(30)의 하부에는 상기 컨트롤러 소자(70)들 등을 위한 배선, 즉 하부 회로 패턴(80)이 형성된다. 따라서, 상기 기판 측면부(10)에는 상기 상부 회로 패턴(60)과 상기 하부 회로 패턴(80)을 전기적으로 연결하기 위한 측면부 배선(90)이 도 13에 도시된 바와 같이 형성되어야 한다.

상기 기판 측면부(10)에 형성되는 상기 측면부 배선(90)은 상기 상부 회로 패턴(60)과 상기 하부 회로 패턴(80)을 전기적으로 연결할 수 있도록 형성되어야 하기 때문에, 도 13에 도시된 바와 같이, 단면이 "ㄷ" 형상을 가진다. 이와 같이 상기 측면부 배선(90)이 상기 상부 회로 패턴(60)과 상기 하부 회로 패턴(80)을 전기적으로 연결할 수 있는 "ㄷ"자 형상을 가지기 때문에, 상기 측면부 배선(90)이 형성되는 상기 기판 측면부(10)는 도 12에 도시된 바와 같이, 기판의 측면(11)뿐만 아니라, 측면 인접 상부면(13)와 측면 인접 하부면(15)을 포함하는 부분에 해당한다.

상술한 바와 같이, 상기 마스킹한 기판(30)은 도 3 내지 도 10에 도시된 바와 같이, 진공 챔버(110) 내로 인입되어 스퍼터링을 수행받는다. 그런데, 상기 진공 챔버(110) 내에서의 스퍼터링은 상기 기판 측면부(10)에 측면부 배선(90)을 형성하기 위한 공정이다. 따라서, 상기 진공 챔버(110) 내에서의 스퍼터링은 상기 기판 측면부(10)에 대해 집중적으로 증착될 수 있도록 수행된다.

이를 위하여, 본 발명에 따른 상기 기판 측면부에 형성되는 배선(즉, 측면부 배선(90))은 상기 챔버(110) 내에서 상기 기판 장착 드럼(170)이 회전되는 과정에서 상기 소스 타겟(130)을 통한 스퍼터링에 의하여 증착 형성된다. 즉, 상기 소스 타겟(130)이 스퍼터링을 수행하는 과정에서, 상기 기판(30)의 측면부(10)만을 상기 소스 타겟(130)을 향하여 노출되도록 하여 기판을 장착하고 있는 상기 기판 장착 드럼(170)이 회전되도록 동작되기 때문에, 상기 기판 측면부(10)에 대한 3차원 증착이 가능하고, 이를 통해 상기 기판 측면부(10), 즉 상기 기판의 측면(11), 측면 인접 상부면(13) 및 측면 인접 하부면(15)에 대하여 3차원의 증착 배선을 형성할 수 있다.

이상에서 설명한 본 발명인 자동화된 기판 측면부 증착 장치(200)에 의하면, 기판 측면부(10)가 소스 타겟(130)을 향하도록 적어도 하나의 기판(30)을 기판 장착 드럼(170)에 장착하되, 상기 기판 장착 드럼(170)이 회전될 수 있도록 구성하기 때문에, 기판 측면부(10)에 대한 균일하고 품질이 향상된 3차원 증착을 가능하게 하는 장점이 발생된다.

그런데, 증착 공정을 진행하는 과정에서 진공 챔버(110) 내부의 온도는 높아지고, 이로 인하여 증착 효율이 떨어지는 문제점이 발생할 수도 있고, 특히 기판이 손상될 수도 있으며, 더 나아가 기판에 부착된 마스킹 필름이 기판에 달라붙어서 마스킹 필름의 제거가 매우 어려울 수 있으며, 이 과정에서 기판에 손상을 가할 수 있다,

이와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명인 자동화된 기판 측면부 증착 장치(200)는 도 3 내지 도 10에 도시된 바와 같이, 상기 기판 장착 드럼(170) 내부에 배치되어 상기 각각의 기판을 냉각시키는 적어도 하나의 냉각 블록(160)을 포함하여 구성된다.

상기 냉각 블록(160)은 상기 기판 장착 드럼(170) 내부에 장착 배치되기 때문에, 상기 기판 장착 드럼(170) 외부의 진공 챔버(110) 내에 배치하는 구조에 비하여, 기본적으로 냉간 손실을 줄일 수 있는 장점이 있다. 또한, 본 발명에 따른 상기 냉각 블록(160)은 상기 적어도 하나의 기판 각각에 대응하도록 상기 기판 장착 드럼(170) 내부에 장착 배치되어 상기 기판을 냉각시키기 때문에, 전체적으로 기판에 대한 냉각 효율을 향상시킬 수 있다. 결과적으로, 상기 본 발명에 따른 기판 장착 드럼(170)은 기판에 대한 냉각 효율을 향상시킬 수 있다.

상기 본 발명에 따른 냉각 블록(160)은 대응하는 기판이 고정될 수 있도록 함과 동시에 기판의 냉각 효율을 높일 수 있는 구조를 가진다. 이를 위한 본 발명에 따른 상기 냉각 블록(160)은 상기 기판(30)에 대향 배치되는 냉각판(161)과, 상기 냉각판(161) 내부로 냉각수를 순환시키는 냉각 라인(163) 및 상기 기판(30)이 고정 장착될 수 있도록 하기 위하여 상기 냉각판(161) 상에 형성되는 브래킷(bracket)(165)을 포함하여 구성된다.

상기 냉각판(161)은 각각의 대응하는 기판(30)과 대향 배치되기 때문에, 상기 기판 장착 드럼(170) 내부에서 중심 방향으로, 즉 방사 방향으로 장착된다. 상기 냉각판(161)은 플레이트 형상을 가지되, 그 내부에는 상기 냉각 라인(161)이 통과할 수 있는 공간이 형성된다.

상기 냉각판(161)은 상기 기판(30)에 대향 배치되기 때문에, 상기 기판(30)과 직접 면 접촉될 수도 있고, 후술할 서랍식 기판 장착 지그(150)의 장착 플레이트(151)와 면 접촉될 수도 있다. 여기서 상기 냉각판(161)은 상기 대향 배치되는 기판(30)과 대향 또는 면접촉하여 기판에 대한 냉각 기능을 수행하기 때문에, 냉각 효율을 향상시키기 위하여 상기 기판(30)보다 또는 상기 기판(30)을 면 접촉으로 안착하여 장착하고 있는 상기 장착 플레이트(151)보다 더 넓은 면접을 가지는 것이 바람직하다.

상기 냉각 라인(163)은 상기 냉각판(161) 내부로 냉각수를 순환시키는 동작을 수행한다. 상기 냉각 라인(163)은 냉각 파이프 형태로 형성될 수 있고, 그 내부를 통해 냉각수가 이동한다. 상기 냉각 라인(163)은 상기 냉각판(161)의 일측면(상기 기판(30) 또는 장착 플레이트(151)와 면 접촉하는 장착면에 인접하는 측면들 중 어느 하나의 측면)으로 인입되어 상기 냉각판(151) 내부를 적어도 한번 지나도록 배치된 후, 상기 냉각판(161)으로부터 인출된다. 상기 인출된 냉각 라인(163)은 인접하는 다른 냉각판(161) 내부로 인입되어 동일한 형태로 배치된다. 이와 같은 연결 구조를 통해 상기 냉각 라인(163)은 상기 적어도 하나의 냉각 블록(160)을 구성하는 냉각판(161)들의 내부를 지나가도록 배치될 수 있다.

상기 냉각 라인(163)이 내부에 배치되는 상기 냉각판(151)은 상기 기판(30)과 직접 면 접촉하거나 또는 상기 기판(30)을 면 접촉으로 안착하고 있는 상기 장착 플레이트(151)와 면 접촉하여 상기 기판(30)을 냉각시킨다. 따라서, 상기 기판(30) 또는 상기 장착 플레이트(151)는 상기 냉각판(151) 상에 면 접촉된 상태로 견고하고 안정한 상태를 유지할 필요성이 있다.

이를 위하여, 상기 냉각판(151) 상에는 상기 기판(30)을 직접 고정 장착하거나 또는 상기 기판(30)을 안착 고정하는 상기 장착 플레이트(151)를 고정하기 위한 브래킷(bracket)(165)이 형성된다. 즉, 상기 브래킷(165)은 상기 기판(30)이 고정 장착될 수 있도록 하기 위하여 상기 냉각판(161) 상에 형성된다.

상기 브래킷(151)은 상기 기판(30) 또는 장착 플레이트(151)와 면 접촉하는 상기 냉각판(161)의 장착면의 양측에 배치된다. 상기 브래킷(165)은 상기 냉각판(161)에 면 접촉되도록 안착되는 상기 기판(30) 또는 상기 장착 플레이트(151)의 에지 부분을 지지하여 고정한다. 따라서, 상기 기판(30) 또는 상기 장착 플레이트(151)는 상기 냉각판(161)에 면 접촉된 상태로 슬라이딩되어 상기 브래킷(151)에 의하여 에지 부분이 고정된다. 결과적으로 상기 브래킷(165)은 Z-브래킷인 것이 바람직하다.

상기 기판(30)은 상술한 냉각 블록(160) 상에 직접 면 접촉되도록 장착될 수 있다. 이 경우, 상기 기판(30)에 대한 냉각 효과는 가장 클 수 있다. 그러나, 이와 같이 상기 기판(30)이 상기 냉각 블록(160)에 직접 면 접촉되도록 장착되면, 상기 브래킷(165)에 의하여 에지 부분이 손상될 수 있고, 더 나아가 접촉되는 면 역시 손상받을 수 있다. 따라서, 상기 기판(30)은 상술한 바와 같이, 도 7에 도시된 서랍식 기판 장착 지그(150)에 장착된 상태로 상기 냉각 블록(160)에 장착되는 것이 더 바람직하다.

이와 같이, 본 발명에 따른 자동화된 기판 측면부 증착 장치(200)는 상기 기판(30)을 장착하는 서랍식 기판 장착 지그(150)를 더 포함하여 구성된다. 상기 서랍식 기판 장착 지그(150)는 상기 기판(30)을 면 접촉시켜 장착하는 상기 장착 플레이트(151)를 포함하고, 상기 장착 플레이트(151)는 상기 냉각판(161)에 면 접촉된 상태로 상기 브래킷(165)에 의하여 에지 부분이 고정되어 장착된다.

이와 같이, 상기 서랍식 기판 장착 지그(150)가 상기 기판(30)을 장착한 상태로 상기 냉각 블록(160)의 냉각판(161)에 장착되기 때문에, 상기 기판(30)에 대한 손상 가능성은 없어진다. 또한, 상기 기판(30)이 상기 서랍식 기판 장착 지그(150)의 장착 플레이트(151)에 면 접촉되도록 장착되고, 상기 장착 플레이트(151)가 상기 냉각판(161)에 면 접촉되도록 장착되기 때문에, 상기 기판(30)은 상기 장착 플레이트(151)를 매개하여 상기 냉각판(161)에 의하여 효율적으로 냉각될 수 있다.

상기 서랍식 기판 장착 지그(150)는 상기 기판(30)을 면 접촉시켜 안정적으로 장착할 수 있고, 상기 기판 장착 드럼(170)에 견고하고 안정적으로 결합할 수 있도록 구성되는 것이 바람직하다. 이를 위하여, 상기 서랍식 기판 장착 지그(150)는 상기 기판(30)을 면 접촉시켜 안착되도록 하는 장착 플레이트(151)를 포함한다. 상기 장착 플레이트(151)는 상기 냉각판(161)에 면 접촉되도록 장착된 상태에서 견고하고 안정적으로 결합된다.

상기 장착 플레이트(151)는 상기 브래킷(165)에 의하여 에지 부분이 지지되어 고정될 수 있고, 더 나아가 별도의 체결구를 통해 상기 냉각 블록(160) 등에 체결될 수 있으며, 다양한 방법에 의하여 상기 기판 장착 드럼(170)에 고정될 수 있다. 다만, 상기 장착 플레이트(151)는 상술한 로딩/언로딩 모듈(120)에 의하여 상기 냉각판(161)에 용이하게 탈부착될 수 있어야 하고, 상기 기판 장착 드럼(170)에 용이하게 탈부착될 수 있어야 한다. 이를 위하여, 상기 서랍식 기판 장착 지그(150)는 상기 장착 플레이트(151)에 연결되고 상기 기판 장착 드럼(170)의 둘레면(171)에 장착될 수 있는 고정 플레이트(153)를 포함하는 것이 바람직하다.

상기 고정 플레이트(153)는 바(bar) 또는 플레이트 형태로 형성되고 상기 장착 플레이트(151)의 측부와 연결되고, 상기 기판 장착 드럼(170)의 둘레면(171)에 부착된다. 따라서, 상기 기판(30)을 장착한 상기 장착 플레이트(151)는 상술한 로딩/언로딩 모듈(120)의 닫힘 동작(미는 동작)에 따라, 상기 기판 장착 드럼(170)의 둘레면(171)에 형성되어 있는 개구부(172)를 통해 상기 냉각판(161)에 슬라이딩되면서 장착될 수 있고, 상기 고정 플레이트(153)를 상기 기판 장착 드럼(170)의 둘레면(171)에 부착 마감함으로써, 견고하고 안정적으로 고정될 수 있다.

상기 고정 플레이트(153)는 다양한 구성 및 방법에 의하여 상기 기판 장착 드럼(170)의 둘레면(171)에 부착되어 고정될 수 있다. 예를 들어, 상기 고정 플레이트(153)는 양단에 걸림쇠(미도시)를 구비하고, 상기 걸림쇠는 상기 기판 장착 드럼(170)의 양 측면에 각각 구비되는 걸쇠에 의하여 체결될 수 있다. 결국, 상기 고정 플레이트(153)는 상기 걸쇠가 상기 걸림쇠에 체결됨으로써, 상기 기판 장착 드럼(170)의 둘레면(171)에 견고하고 안정적으로 부착 고정될 수 있다. 이로 인하여, 상기 장착 플레이트(151) 역시 상기 냉각판(161)에 장착된 상태로 견고하고 안정적인 상태를 유지할 수 있다. 상기 기판에 대한 증착 공정이 완료되면, 상기 로딩/언로딩 모듈(120)이 상기 걸쇠를 상기 걸림쇠로부터 이탈시킨 후, 상기 고정 플레이트(153)를 잡고 당겨서 상기 장착 플레이트(151)를 상기 냉각판(161)에서 빼내어서 열 수 있다.

그러나, 이러한 구조에서는 상기 로딩/언로딩 모듈(120)이 걸쇠를 걸림쇠에 거는 동작 및 걸쇠를 걸림쇠로부터 이탈시키는 동작을 수행하는데, 좀 더 간단한 로킹 및 언로킹 구조를 채택 적용하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 상기 고정 플레이트(151)에 누름 버튼이 형성되고, 내측으로, 즉 기판 장착 드럼(170) 내부에 상기 누름 버튼에 연동되는 로킹 부재를 구비하여, 상기 로딩/언로딩 모듈(120)이 상기 고정 플레이트(151)를 밀어서 닫은 후에 상기 누름 버튼을 누르면, 상기 로킹 부재가 상기 기판 장착 드럼(170)의 내측면에 걸려서 상기 서랍식 기판 장착 지그(150)가 로킹되도록 할 수 있다.

한편, 상기 장착 플레이트(151)는 상기 냉각판(161)에 면 접촉으로 장착된 상태로 상기 브래킷(165)에 의하여 에지 부분이 지지되어 고정된다. 이때, 상기 장착 플레이트(151)는 그 에지 부분이 상기 브래킷(165)에 의하여 견고하고 안정적으로 지지됨과 동시에 상기 브래킷(165)으로부터 용이하게 탈거될 필요가 있다.

이를 위하여, 본 발명에 따른 자동화된 기판 측면부 증착 장치(200)는 상기 장착 플레이트(151)의 에지 부분과 상기 브래킷(165) 사이에 개재되도록 장착되어 상기 장착 플레이트(151)가 상기 브래킷(165)에 의해 탄성 지지될 수 있도록 하는 밀착 스프링(155)을 더 포함하여 구성된다.

상기 밀착 스프링(155)은 상기 장착 플레이트(151)의 에지 부분 또는 상기 브래킷(165)의 하부에 장착되어 상기 장착 플레이트(151)가 상기 냉각판(161)에 장착되면 에지 부분이 상기 브래킷(165)에 의해 탄성 지지될 수 있도록 한다. 따라서, 상기 장착 플레이트(151)의 에지 부분은 상기 밀착 스프링(155)를 매개하여 상기 브래킷(165)에 의하여 견고하고 안정적으로 고정될 수 있다.

상기 밀착 스프링(155)은 상술한 바와 같이 상기 브래킷(165)에 결합될 수 있고 또는 상기 장착 플레이트(151)의 에지 부분에 결합될 수 있다. 다만, 상기 밀착 스프링(155)의 유지 보수 및 교체가 용이하도록 상기 기판 장착 드럼(170)의 외부로 용이하게 빼낼 수 있는 상기 장착 플레이트(151)에 장착하는 것이 더 바람직하다.

따라서, 도 4 내지 도 10은 상기 밀착 스프링(155)이 상기 장착 플레이트(151)의 에지 부분에 결합된 것을 보여주고 있다. 상기 밀착 스프링(155)은 상기 장착 플레이트(151)의 양 에지 부분에 결합되되, 상기 브래킷(165)에 대응하는 위치에 배치되도록 결합된다. 상기 각각의 밀착 스프링(155)은 양측이 상기 장착 플레이트(151)의 에지 부분에 결합되고 가운데 부분이 상측으로 볼록한 형상을 가진다. 따라서, 상기 밀착 스프링(155)은 상기 장착 플레이트(151)가 상기 냉각판(161)에 장착되면 상기 브래킷(165) 하부에 밀착될 수 있고, 결과적으로 상기 장착 플레이트(151)가 상기 브래킷(165)에 의하여 탄성 지지될 수 있도록 한다.

이와 같이 밀착 스프링(155)을 개재하기 때문에, 상기 로딩/언로딩 모듈(120)이 상기 고정 플레이트(153)를 밀어서 닫으면, 상기 장착 플레이트(151)는 상기 냉각판(161)과 면접촉된 상태로 슬라이딩될 수 있고, 슬라이딩되면서 상기 밀착 스프링(155)이 상기 브래킷(165) 하부에 밀착될 수 있기 때문에, 상기 장착 플레이트(151)는 상기 브래킷(165)에 의해 탄성 지지되면서 견고하게 고정될 수 있다. 이와 같은 구성을 통해, 상기 장착 플레이트(151)는 외력이 크게 발생하지 않는 한, 외부로 빠지지 않기 때문에, 즉 상기 서랍식 기판 장착 지그(150)는 쉽게 열리지 않기 때문에, 상술한 로킹 부재를 채택 적용하지 않고 생략할 수도 있다.

한편, 상기 기판은 상기 서랍식 기판 장착 지그(150)가 열린 상태에서 상기 로딩/언로딩 모듈(120)에 의하여 상기 장착 플레이트(151)에 안착 고정된다. 즉, 상기 로딩/언로딩 모듈(120)은 상기 기판을 상기 장착 플레이트(151)에 안착하고 고정하는 동작을 수행한다. 상기 장착 플레이트(151)에 안착된 기판은 다양한 구조를 채택 적용하여 고정될 수 있다.

이를 위하여, 도 7 내지 도 9에서는 기판 로킹부(154)가 채택 적용되는 것을 보여주고 있다. 상기 기판 로킹부(154)는 상기 장착 플레이트(141)의 양 에지 부분에 회동 가능하게 결합되는 로킹바를 통해 간단하게 구성할 수 있다. 따라서, 상기 로딩/언로딩 모듈(120)은 상기 기판 로킹부(154)에 의하여 로킹된 상태의 기판을 상기 장착 플레이트(151)로부터 탈착하기 위해서, 우선 상기 기판 로킹부(154)를 언로킹(로킹바를 밀어서 기판 상부면에 접촉하지 않도록 하고)하고 상기 기판을 집어서 탈거하여 언로딩할 수 있고, 반대로 상기 기판을 상기 장착 플레이트(151)에 안착 고정하여 로딩하기 위해서(이때 기판 로킹부는 언로킹 상태에 있음), 상기 기판을 집어서 상기 장착 플레이트(151)에 안착하고 상기 기판 로킹부(154)를 로킹(로킹바를 당겨서 기판 상부면에 접촉하여 밀착하도록 하고)하여 고정하여 로딩할 수 있다.

한편, 상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 서랍식 기판 장착 지그(150)는 상기 기판 장착 드럼(170) 내에서, 좀 더 구체적으로 상기 냉각판(161) 상에서 면접촉된 상태로 슬라이딩될 수 있도록 구성되되, 열었을 때 이탈되지 않도록 장착된다. 이를 위하여, 도 7 내지 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 장착 플레이트(151)의 양 측면에는 측방향으로 돌출 형성된 스토퍼(152)가 구비된다.

상기 스토퍼(152)는 상기 장착 플레이트(151)의 양측면에서 측 방향으로 돌출 형성되되, 상기 서랍식 기판 장착 지그(150)가 최대한 열릴 수 있도록 상기 장착 플레이트(151)의 후단(도 7 내지 도 9에 도시된 바와 같이, 양 측면 후단)에 형성되는 것이 바람직하다. 상기 스토퍼(152)는 상기 장착 플레이트(151)가 상기 냉각판(151) 상에서 면접촉된 상태로 슬라이딩되면서 열리는 과정에서, 상기 냉각 블록(160)의 브래킷(165)에 걸리게 된다. 결과적으로, 상기 서랍식 기판 장착 지그(150)는 상기 냉각 블록(160)에 면접촉된 상태로 슬라이딩되도록 장착되지만, 열리는 과정에서 상기 스토퍼(152)가 상기 브래킷에 걸려서 상기 기판 장착 드럼(170) 내에서 이탈되지 않고 장착될 수 있다.

이상에서 설명한 본 발명에 의하면, 기판을 서랍식 기판 장착 지그에 장착되도록 하고, 상기 서랍식 기판 장착 지그를 기판 장착 드럼 내에서 이탈되지 않고 방사 방향으로 슬라이딩될 수 있도록 구성하기 때문에, 기판의 로딩 및 언로딩을 위한 구조적 안정성을 확보할 수 있고, 로딩 및 언로딩을 보다 효율적으로 진행할 수 있도록 하는 장점이 발생된다.

또한, 기판 측면부가 소스 타겟을 향하도록 적어도 하나의 기판을 기판 장착 드럼에 장착하되, 상기 기판 장착 드럼 내부에 배치되는 적어도 하나의 냉각 블록에 의하여 상기 각각의 기판이 냉각될 수 있도록 구성하기 때문에, 냉각 손실을 최소화할 수 있는 상태에서 기판에 대한 냉각 효율을 향상시킬 수 있도록 하는 장점이 발생된다.

또한, 본 발명에 의하면, 냉각 블록 상에 기판이 장착되도록 하고, 더 나아가 서랍식 기판 장착 지그에 기판이 면 접촉되도록 장착한 후 상기 서랍식 기판 장착 지그를 상기 냉각 블록 상에 면 접촉되도록 고정 장착하기 때문에, 상기 기판이 장착된 서랍식 기판 장착 지그를 안정적이고 견고하게 고정 장착할 수 있고, 상기 기판에 대한 냉각 효율을 더욱더 향상시킬 수 있도록 하는 효과가 발생한다.

또한, 본 발명에 의하면, 상기 장착 플레이트의 에지 부분과 상기 브래킷 사이에 밀착 스프링이 개재되어 장착되도록 구성하기 때문에, 상기 장착 플레이트가 상기 브래킷에 의해 탄성 지지될 수 있도록 하고, 이를 통해 상기 기판이 장착된 서랍식 기판 장착 지그가 더욱더 안정적이고 견고하게 고정 장착될 수 있도록 하고, 더 나아가 상기 기판이 장착된 서랍식 기판 장착 지그가 용이하게 탈부착될 수 있도록 하는 효과가 발생한다.

이하에서는 본 발명에 따른 자동화된 기판 측면부 증착 장치(200)의 좀 더 세부적인 기술적 특징과 부가적인 기술적 특징에 대하여 상세하게 설명한다.

본 발명의 실시예에 따른 자동화된 기판 측면부 증착 장치(200)는 도 3에 도시된 바와 같이, 복수 개로 구성되는 소스 타겟(130)으로 구성될 수 있다. 즉 상기 소스 타겟(130)은 하나로 구성되어 상기 진공 챔버(110) 내에서 회전되는 상기 복수 개의 기판(30)의 측면부(10)에 대하여 3차원 배선 증착을 수행할 수도 있지만, 복수 개의 소스 타겟(131, 133, 135)으로 구성되어 회전되는 상기 복수 개의 기판(30)의 측면부(10)에 대하여 3차원 배선 증착을 수행할 수도 있다. 도 3에서는, 상기 소스 타겟(130)이 세 개의 소스 타겟, 즉 제1 소스 타겟(131), 제2 소스 타겟(133) 및 제3 소스 타겟(135)으로 구성되는 것을 예시하고 있다.

상기와 같이, 상기 소스 타겟(130)이 복수 개로 구성되는 경우, 상기 복수 개의 소스 타겟(예를 들어, 도 3에서 제1 소스 타겟(131), 제2 소스 타겟(133) 및 제3 소스 타겟(135))들은 동일한 금속으로 형성되는 캐소드 타겟들, 즉 동일한 금속 타겟들로 구성될 수도 있고, 때에 따라서는 서로 다른 금속으로 형성되는 캐소드 타겟들, 즉 서로 다른 금속 타겟들로 구성될 수도 있다.

이와 같이, 본 발명에 적용되는 상기 소스 타겟(130)은 복수 개(131, 133, 135)로 구성되되, 상기 복수 개의 소스 타겟(예를 들어, 도 3에서 제1 소스 타겟(131), 제2 소스 타겟(133) 및 제3 소스 타겟(135))들은 동일한 금속 타겟으로 구성되거나 또는 서로 다른 금속 타겟으로 구성된다.

전자의 경우(소스 타겟이 복수 개로 구성되되, 복수 개의 소스 타겟이 동일한 금속 타겟으로 구성되는 경우)에는 상기 기판 측면부(10)에 하나의 금속층으로만 구성되는 배선을 형성하기 위해 적용된다. 즉, 상기 복수 개의 소스 타겟은 동일한 금속으로 형성되는 동일한 금속 타겟으로 구성된다.

이와 같이, 동일한 금속 타겟으로 구성되는 복수 개의 소스 타겟(130)을 적용하면, 상기 기판 장착 드럼(170)이 회전되는 과정에서 상기 복수 개의 기판(30)은 지속적으로 스퍼터링을 수행받아 배선 증착될 수 있다. 결과적으로 복수 개의 기판(30) 측면부에 대한 배선 증착을 더욱더 신속하게 진행할 수 있고, 이로 인하여 생산 효율 및 증착 효율을 향상시킬 수 있다.

상기와 같이, 상기 소스 타겟(130)이 복수 개로 구성되되 동일한 금속 타겟으로 구성되는 경우, 상기 복수 개의 기판은 동일한 간격으로 장착되고(즉 인접하는 기판 사이의 사잇각이 동일하게 장착되고), 상기 복수 개의 소스 타겟(130)들 역시 동일한 간격으로 배치되되, 상기 인접하는 기판들의 측면부(10) 사이의 거리와 동일한 거리로 이격되어 배치되는 것이 바람직하다.

이와 같이, 상기 복수 개의 기판들이 사잇각이 동일하게 장착되고, 이와 동시에 상기 복수 개의 소스 타겟(130)들 역시 상기 인접하는 기판들의 측면부(10) 사이의 거리와 동일한 거리로 이격되어 배치되면, 상기 기판 장착 드럼(170)이 회전되는 과정에서, 각각의 기판들의 측면부(10)들 사이에서도 상호 동일하고 균일한 증착이 이루어질 수 있고, 각 기판 측면부(10)의 배선 증착 역시 균일성이 향상될 수 있다.

다음, 후자의 경우(소스 타겟이 복수 개로 구성되되, 복수 개의 소스 타겟이 서로 다른 금속 타겟으로 구성되는 경우)에는 상기 기판 측면부(10)에 복수 개의 금속층으로 구성되는 배선을 형성하기 위해 적용된다. 즉, 상기 복수 개의 소스 타겟은 서로 다른 금속으로 형성되는 서로 다른 금속 타겟으로 구성된다.

예를 들어, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 소스 타겟(130)을 세 개의 소스 타겟, 즉 제1 소스 타겟(131), 제2 소스 타겟(133) 및 제3 소스 타겟(135)으로 구성되는 경우, 상기 제1 소스 타겟(131), 제2 소스 타겟(133) 및 제3 소스 타겟(135)은 서로 다른 금속 타겟으로 형성된다. 이 경우, 상기 제1 소스 타겟(131)은 상기 기판 측면부(10)에 제1 금속층을 증착 형성시키고, 상기 제2 소스 타겟(133)은 상기 제1 금속층 상에 제2 금속층을 증착 형성시키며, 상기 제3 소스 타겟은 상기 제2 금속층 상에 제3 금속층을 증착 형성시킬 수 있다. 이 경우 상기 기판 측면부(10)에 증착되는 배선은 제1 금속층, 제2 금속층 및 제3 금속층이 순차적으로 증착되어 형성된다.

이와 같이 소스 타겟(130)이 복수 개로 구성되고, 상기 복수 개의 소스 타겟(130)이 서로 다른 금속 타겟으로 구성된 경우, 특정 소스 타겟(130)만이 스퍼터링을 수행하도록 동작되고 나머지 소스 타겟은 스퍼터링을 수행하지 않는다. 즉, 어느 하나의 소스 타겟만이 동작되고 나머지 소스 타겟들은 동작되지 않도록 제어된다.

상기 어느 하나의 소스 타겟만이 스퍼터링을 수행하도록 동작하면, 상기 기판 장착 드럼(170)이 회전됨에 따라 상기 기판 장착 드럼(170)에 장착되는 복수 개의 기판에 대해, 특히 기판 측면부(10)에 대해 3차원 증착을 수행할 수 있다. 즉, 상기 기판 장착 드럼(170)에 장착되는 복수 개의 기판 측면부에는 상기 스퍼터링을 수행하는 소스 타겟을 구성하는 제1 금속이 증착되어 제1 금속층이 형성된다. 예를 들어, 도 3에서 제1 소스 타겟(131)만이 동작되어 스퍼터링을 수행하고 제2 소스 타겟(133)과 제3 소스 타겟(135)은 동작되지 않으면, 상기 복수 개의 기판 측면부(10)에는 상기 제1 소스 타겟(131)을 구성하는 제1 금속이 스퍼터링되어 제1 금속층이 증착 형성된다.

상기 제1 금속층이 증착 완료되면, 상기 제1 금속층을 스퍼터링하는 소스 타겟(예를 들어 제1 소스 타겟(131))에 인접하는 다른 소스 타겟(예를 들어 제2 소스 타겟(133))만이 동작하여 스퍼터링을 수행하고 나머지 소스 타겟(예를 들어, 제1 소스 타겟(131) 및 제3 소스 타겟(135))은 동작되지 않는다. 결국 상기 복수 개의 기판 측면부(10)에는 상기 제2 소스 타겟(133)을 구성하는 제2 금속이 스퍼터링되어 제1 금속층 상에 제2 금속층이 증착 형성된다.

상기 제2 금속층이 증착 완료되면, 상기 제2 금속층을 스퍼터링하는 소스 타겟(예를 들어 제2 소스 타겟(133))에 인접하는 다른 소스 타겟(예를 들어 제3 소스 타겟(135))만이 동작하여 스퍼터링을 수행하고 나머지 소스 타겟(예를 들어, 제1 소스 타겟(131) 및 제2 소스 타겟(133))은 동작되지 않는다. 결국 상기 복수 개의 기판 측면부(10)에는 상기 제3 소스 타겟(135)을 구성하는 제3 금속이 스퍼터링되어 제2 금속층 상에 제3 금속층이 증착 형성된다.

이와 같이 복수 개의 소스 타겟(130)은 순차적으로 동작하여 각각 스퍼터링을 통해 해당 금속층을 상기 기판 측면부(10)에 순차 적층하여 최종적으로 상기 기판 측면부(10)에 복수 개의 금속층으로 구성되는 배선을 형성한다.

이와 같이, 상기 소스 타겟(130)이 복수개로 구성되고, 상기 복수 개의 소스 타겟(130)이 서로 다른 금속 타겟으로 구성되는 경우, 복수 개의 소스 타겟 중, 특정 금속 타겟을 구성하는 어느 하나의 소스 타겟만이 동작되어 상기 기판 측면부에 상기 특정 금속 타겟에 해당하는 금속이 스퍼터링되도록 제어된다.

이와 같은 동작 과정에서, 상기 어느 하나의 소스 타겟(예를 들어 제1 소스 타겟(131))에 인접하는 다른 소스 타겟(예를 들어, 제2 소스 타겟(133))은 상기 어느 하나의 소스 타겟을 구성하는 금속 타겟의 스퍼터링에 의하여 오염되면 안된다. 즉, 상기 어느 하나의 소스 타겟을 구성하는 특정 금속 타겟의 금속이 인접하는 다른 소스 타겟을 구성하는 다른 금속 타겟에 증착되는 것을 방지할 필요가 있다.

이를 위하여, 도 3 및 도 11에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 자동화된 기판 측면부 증착 장치(200)는 스퍼터링을 수행하는 소스 타겟의 금속이 인접하는 다른 소스 타겟에 증착되는 것을 방지하기 위하여 인접하는 다른 소스 타겟의 표면을 가리는 타겟 셔터(190)를 더 포함하여 구성되는 것이 바람직하다. 즉, 본 발명에서, 상기 복수 개의 소스 타겟(130)이 서로 다른 금속 타겟으로 구성되는 경우, 스퍼터링을 수행하는 소스 타겟(130)에 인접하는 다른 소스 타겟(130)의 표면을 가리는 타겟 셔터(190)를 더 포함하여 구성된다.

도 3 및 도 11에 도시된 바와 같이, 상기 타겟 셔터(190)는 이동 레일(195)을 따라 이동될 수 있도록 배치된다. 상기 이동 레일(195)은 상기 복수 개의 타겟 소스(131, 133, 135)의 스퍼터링을 방해하지 않도록 각 타겟 소스의 양측을 따라 한 쌍이 배치된다. 그리고 상기 타겟 셔터(190)는 상기 각 타겟 소스의 양측을 따라 배치되는 한 쌍의 이동 레일에 양측 각각이 맞물려서 걸쳐진 상태로 배치된다.

따라서, 상기 타겟 셔터(190)는 상기 한 쌍의 레일(195)을 따라 이동할 수 있고, 상기 타겟 셔터(190)는 스퍼터링을 수행하는 특정 소스 타겟에 인접하는 다른 소스 타겟의 표면을 가릴 수 있도록 이동하여 배치되도록 동작 제어된다. 결과적으로 상기 특정 소스 타겟의 스퍼터링 동작 중에 상기 인접하는 다른 소스 타겟에 상기 특정 소스 타겟을 구성하는 금속 타겟의 금속 성분이 증착되어 오염되는 것을 방지할 수 있다.

도 11에서는 상기 타겟 셔터(190)가 한 개로 구성되어 상기 한 쌍의 레일(195)에 이동 가능하도록 배치되는 것을 예시하고 있지만, 경우에 따라서 두 개의 타겟 셔터(190)가 상기 한 쌍의 레일(195)에 배치되어 이동 가능하도록 배치될 수 있다. 이 경우, 도 11에 도시된 바와 같이, 세 개의 소스 타겟(131, 133, 135)으로 구성된 상태에서 가운데 소스 타겟(133)이 스퍼터링을 수행하도록 동작 제어될 때, 상기 두 개의 타겟 셔터(190)는 인접하는 다른 두 개의 소스 타겟(131, 135)으로 각각 하나씩 이동하여 각 소스 타겟의 표면을 가릴 수 있도록 동작 제어될 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 소스 타겟(130)을 복수 개로 구성하되, 모두 동일한 금속 타겟으로 구성하거나 또는 서로 다른 금속 타겟으로 구성하기 때문에, 기판 제조 및 이 기판을 포함하는 디스플레이 장치의 제조를 위한 시간, 노력 및 비용을 절감시키고, 제조 효율을 향상시킬 수 있는 효과가 발생한다.

또한, 본 발명에 의하면, 복수 개의 소스 타겟이 서로 다른 금속 타겟으로 구성되는 경우, 현재 스퍼터링을 수행하는 소스 타겟에 인접하는 다른 소스 타겟의 표면을 가리는 타겟 셔터를 포함하여 구성하기 때문에, 인접하는 소스 타겟에 스퍼터링을 수행하는 소스 타겟의 금속이 증착되는 것을 차단하여 인접하는 소스 타겟의 오염을 방지하고 이를 통해 기판의 배선 증착 품질 및 효율을 향상시킬 수 있도록 하는 효과가 발생한다.

상술한 바와 같이 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자라면, 하기의 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 또는 변경시킬 수 있다.

10 : 기판 측면부 11 : 측면
13 : 측면 인접 상부면 15 : 측면 인접 하부면
30 : 기판 50 : 디스플레이 소자
60 : 상부 회로 패턴 70 : 컨트롤러 소자
80 : 하부 회로 패턴 90 : 측면부 배선
100 : 디스플레이 장치 110 : 진공 챔버
111 : 밀폐 도어 120 : 로딩/언로딩 모듈
130 : 소스 타겟 131 : 제1 소스 타겟
133 : 제2 소스 타겟 135 : 제3 소스 타겟
140 : 구동 모듈 150 : 서랍식 기판 장착 지그
151 : 장착 플레이트 152 : 스토퍼
153 : 고정 플레이트 154 : 기판 로킹부
155 : 밀착 스프링 160 : 냉각 블록
161 : 냉각판 163 : 냉각 라인
165 : 브래킷(bracket) 170 : 기판 장착 드럼
171 : 둘레면 172 : 개구부
180 : 진공 모듈 190 : 타겟 셔터
195 : 이동 레일 200 : 자동화된 기판 측면부 증착 장치

Claims (5)

1. 챔버;
   상기 챔버 내에 회전 가능하게 배치되되, 적어도 하나의 기판이 둘레면에서 중심 방향으로 삽입 장착되도록 하는 기판 장착 드럼;
   상기 기판 장착 드럼이 상기 챔버 내로 이동 배치되도록 구동하거나 상기 챔버 외부로 이동 배치되도록 구동하는 구동 모듈;
   상기 챔버 외부로 이동 배치된 상기 기판 장착 드럼에 증착하기 위한 적어도 하나의 기판을 순차적으로 삽입 장착하여 로딩하거나, 상기 챔버 외부로 이동 배치된 상기 기판 장착 드럼으로부터 증착이 완료된 적어도 하나의 기판을 순차적으로 탈착하여 언로딩하는 로딩/언로딩 모듈을 포함하되,
   상기 기판은 서랍식 기판 장착 지그에 장착된 상태로 상기 기판 장착 드럼에 삽입 장착되되,
   상기 서랍식 기판 장착 지그는 상기 기판 장착 드럼 내에서 이탈되지 않고 방사 방향으로 슬라이딩되도록 장착되고,
   상기 로딩/언로딩 모듈은 상기 기판을 로딩하기 위하여 상기 서랍식 기판 장착 지그를 열고 상기 열린 서랍식 기판 장착 지그에 기판을 안착 고정한 후 상기 서랍식 기판 장착 지그를 닫는 동작을 수행하며,
   상기 로딩/언로딩 모듈은 상기 기판을 언로딩하기 위하여 상기 서랍식 기판 장착 지그를 열고 상기 열린 서랍식 기판 장착 지그에 안착 고정된 기판을 탈착한 후 상기 서랍식 기판 장착 지그를 닫는 동작을 수행하는 것을 특징으로 하는 자동화된 기판 측면부 증착 장치.
   
2. 삭제
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 기판 장착 드럼 내부에 배치되어 상기 각각의 기판을 냉각시키는 적어도 하나의 냉각 블록을 포함하되,
   상기 냉각 블록은 상기 기판에 대향 배치되는 냉각판과, 상기 냉각판 내부로 냉각수를 순환시키는 냉각 라인 및 상기 기판이 고정 장착될 수 있도록 하기 위하여 상기 냉각판 상에 형성되는 브래킷을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 자동화된 기판 측면부 증착 장치.
   
4. 청구항 3에 있어서,
   상기 서랍식 기판 장착 지그는 상기 기판을 면 접촉시켜 장착하는 장착 플레이트를 포함하고, 상기 장착 플레이트는 상기 냉각판에 면 접촉된 상태로 상기 브래킷에 의하여 에지 부분이 고정되어 장착되는 것을 특징으로 하는 자동화된 기판 측면부 증착 장치.
   
5. 청구항 4에 있어서,
   상기 장착 플레이트의 에지 부분과 상기 브래킷 사이에 개재되도록 장착되어 상기 장착 플레이트가 상기 브래킷에 의해 탄성 지지될 수 있도록 하는 밀착 스프링을 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 자동화된 기판 측면부 증착 장치.
   

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