KR102225986B1 - 기판 양 측면부 증착 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 기판 증착 장치에 관한 것으로, 특히 회전 가능하도록 배치되는 기판 장착 드럼에 적어도 하나의 기판을 외측 둘레면에서 내측 둘레면 방향으로 삽입 장착하되, 내측 둘레면에서 돌출되어 노출되는 기판의 측면부는 내측 소스 타겟에 의해 증착될 수 있도록 하고 외측 둘레면에서 돌출되어 노출되는 기판의 측면부는 외측 소스 타겟에 의해 증착될 수 있도록 구성함으로써, 기판의 양 측면부에 대해 동시에 배선을 증착할 수 있고, 균일하고 품질이 향상된 3차원 증착을 가능하게 하는 기판 양 측면부 증착 장치에 관한 것이다.
본 발명인 기판 양 측면부 증착 장치를 이루는 구성수단은, 기판 증착 장치에 있어서, 챔버 내에 회전 가능하게 배치되되, 적어도 하나의 기판이 외측 둘레면에서 내측 둘레면 방향으로 삽입 장착되도록 하는 기판 장착 드럼; 상기 기판 장착 드럼의 내측 둘레면에서 돌출되어 노출되는 상기 기판의 한쪽 측면부에 배선을 증착하는 적어도 하나의 내측 소스 타겟; 상기 기판 장착 드럼의 외측 둘레면에서 돌출되어 노출되는 상기 기판의 다른쪽 측면부에 배선을 증착하는 적어도 하나의 외측 소스 타겟을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

Description

기판 양 측면부 증착 장치{Apparatus for depositing both side portions of the substrate}
본 발명은 기판 증착 장치에 관한 것으로, 특히 회전 가능하도록 배치되는 기판 장착 드럼에 적어도 하나의 기판을 외측 둘레면에서 내측 둘레면 방향으로 삽입 장착하되, 내측 둘레면에서 돌출되어 노출되는 기판의 측면부는 내측 소스 타겟에 의해 증착될 수 있도록 하고 외측 둘레면에서 돌출되어 노출되는 기판의 측면부는 외측 소스 타겟에 의해 증착될 수 있도록 구성함으로써, 기판의 양 측면부에 대해 동시에 배선을 증착할 수 있고, 균일하고 품질이 향상된 3차원 증착을 가능하게 하는 기판 양 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, 더 나아가 상기 선행기술문헌은 낮은 저항을 가지고 전기 특성이 우수한 배선을 기판 측면부에 형성하는 구체적인 장치에 대해서는 전혀 제안하지 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, 기판의 양 측면부에 대한 배선 증착을 동시에 수행할 수 있는 증착 장치에 대해 전혀 제안하지 못하고 있다. 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, 회전 가능하도록 배치되는 기판 장착 드럼에 적어도 하나의 기판을 외측 둘레면에서 내측 둘레면 방향으로 삽입 장착하되, 내측 둘레면에서 돌출되어 노출되는 기판의 측면부는 내측 소스 타겟에 의해 증착될 수 있도록 하고 외측 둘레면에서 돌출되어 노출되는 기판의 측면부는 외측 소스 타겟에 의해 증착될 수 있도록 구성함으로써, 기판의 양 측면부에 대해 동시에 배선을 증착할 수 있고, 균일하고 품질이 향상된 3차원 증착을 가능하게 하는 기판 양 측면부 증착 장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 내측 소스 타겟과 외측 소스 타겟을 상호 대향하지 않도록 배치함으로써, 증착 과정에서 상호 영향을 주지 않도록 하고, 이로 인하여 기판의 양 측면부에 대한 증착 품질을 더욱더 향상시킬 수 있고 상대방의 오염을 방지할 수 있도록 하는 기판 양 측면부 증착 장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 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 기판 양 측면부 증착 장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 냉각 블록 상에 기판이 장착되도록 하고, 더 나아가 기판 장착 지그에 기판이 면 접촉되도록 장착한 후 상기 기판 장착 지그를 상기 냉각 블록 상에 면 접촉되도록 고정 장착함으로써, 상기 기판이 장착된 기판 장착 지그를 안정적이고 견고하게 고정 장착할 수 있고, 상기 기판에 대한 냉각 효율을 더욱더 향상시킬 수 있도록 하는 기판 양 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 기판 장착 지그가 더욱더 안정적이고 견고하게 고정 장착될 수 있도록 하고, 더 나아가 상기 기판이 장착된 기판 장착 지그가 용이하게 탈부착될 수 있도록 하는 기판 양 측면부 증착 장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 내측 소스 타겟과 외측 소스 타겟을 각각 복수 개로 구성하되, 각각 모두 동일한 금속 타겟으로 구성하거나 또는 서로 다른 금속 타겟으로 구성함으로써, 기판 제조 및 이 기판을 포함하는 디스플레이 장치의 제조를 위한 시간, 노력 및 비용을 절감시키고, 제조 효율을 향상시킬 수 있도록 하는 기판 양 측면부 증착 장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 복수 개의 내측 소스 타겟과 외측 소스 타겟이 각각 서로 다른 금속 타겟으로 구성되는 경우, 현재 스퍼터링을 수행하는 타겟에 인접하는 다른 타겟의 표면을 가리는 타겟 셔터를 포함하여 구성함으로써, 인접하는 타겟에 스퍼터링을 수행하는 타겟의 금속이 증착되는 것을 차단하여 인접하는 타겟의 오염을 방지하고 이를 통해 기판의 배선 증착 품질 및 효율을 향상시킬 수 있도록 하는 기판 양 측면부 증착 장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 기판의 상부 회로 패턴과 하부 회로 패턴을 기판의 측면부에 대한 증착을 통해 형성되는 배선을 통해 전기적으로 연결할 수 있도록 구성함으로써, 베젤(Bezel)을 없앨 수 있고, 이로 인하여 대면적이면서 선명한 디스플레이 장치를 제조할 수 있도록 하는 기판 양 측면부 증착 장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
상기와 같은 과제를 해결하기 위하여 제안된 본 발명인 기판 양 측면부 증착 장치를 이루는 구성수단은, 기판 증착 장치에 있어서, 챔버 내에 회전 가능하게 배치되되, 적어도 하나의 기판이 외측 둘레면에서 내측 둘레면 방향으로 삽입 장착되도록 하는 기판 장착 드럼; 상기 기판 장착 드럼의 내측 둘레면에서 돌출되어 노출되는 상기 기판의 한쪽 측면부에 배선을 증착하는 적어도 하나의 내측 소스 타겟; 상기 기판 장착 드럼의 외측 둘레면에서 돌출되어 노출되는 상기 기판의 다른쪽 측면부에 배선을 증착하는 적어도 하나의 외측 소스 타겟을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 내측 소스 타겟과 상기 외측 소스 타겟은 상호 대향하지 않도록 배치되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 기판 장착 드럼 내부에 배치되어 상기 각각의 기판을 냉각시키는 적어도 하나의 냉각 블록을 더 포함하여 구성되되, 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 기판을 장착하는 기판 장착 지그를 더 포함하되, 상기 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.
상기와 같은 과제 및 해결수단을 가지는 본 발명인 기판 양 측면부 증착 장치에 의하면, 회전 가능하도록 배치되는 기판 장착 드럼에 적어도 하나의 기판을 외측 둘레면에서 내측 둘레면 방향으로 삽입 장착하되, 내측 둘레면에서 돌출되어 노출되는 기판의 측면부는 내측 소스 타겟에 의해 증착될 수 있도록 하고 외측 둘레면에서 돌출되어 노출되는 기판의 측면부는 외측 소스 타겟에 의해 증착될 수 있도록 구성하기 때문에, 기판의 양 측면부에 대해 동시에 배선을 증착할 수 있고, 균일하고 품질이 향상된 3차원 증착을 가능하게 하는 효과가 발생한다.
또한, 본 발명에 의하면, 내측 소스 타겟과 외측 소스 타겟을 상호 대향하지 않도록 배치하기 때문에, 증착 과정에서 상호 영향을 주지 않도록 하고, 이로 인하여 기판의 양 측면부에 대한 증착 품질을 더욱더 향상시킬 수 있고 상대방의 오염을 방지할 수 있도록 하는 장점이 발생된다.
또한, 본 발명에 의하면, 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 기판 장착 지그에 기판이 면 접촉되도록 장착한 후 상기 기판 장착 지그를 상기 냉각 블록 상에 면 접촉되도록 고정 장착하기 때문에, 상기 기판이 장착된 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 기판 장착 지그가 더욱더 안정적이고 견고하게 고정 장착될 수 있도록 하고, 더 나아가 상기 기판이 장착된 기판 장착 지그가 용이하게 탈부착될 수 있도록 하는 효과가 발생한다.
또한, 본 발명에 의하면, 내측 소스 타겟과 외측 소스 타겟을 각각 복수 개로 구성하되, 각각 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 있도록 하는 장점이 발생된다.
또한, 본 발명에 의하면, 복수 개의 내측 소스 타겟과 외측 소스 타겟이 각각 서로 다른 금속 타겟으로 구성되는 경우, 현재 스퍼터링을 수행하는 타겟에 인접하는 다른 타겟의 표면을 가리는 타겟 셔터를 포함하여 구성하기 때문에, 인접하는 타겟에 스퍼터링을 수행하는 타겟의 금속이 증착되는 것을 차단하여 인접하는 타겟의 오염을 방지하고 이를 통해 기판의 배선 증착 품질 및 효율을 향상시킬 수 있도록 하는 장점이 발생된다.
또한, 본 발명에 의하면, 기판의 상부 회로 패턴과 하부 회로 패턴을 기판의 측면부에 대한 증착을 통해 형성되는 배선을 통해 전기적으로 연결할 수 있도록 구성하기 때문에, 베젤(Bezel)을 없앨 수 있고, 이로 인하여 대면적이면서 선명한 디스플레이 장치를 제조할 수 있도록 하는 효과가 발생한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 기판 양 측면부 증착 장치의 개략적인 단면도이다.
도 2는 도 1의 "A" 부분에 대한 개략적인 확대도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 기판 양 측면부 증착 장치를 구성하는 기판 장착 드럼의 부분 확대도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 기판 양 측면부 증착 장치를 구성하는 기판 장착 드럼 내부에 배치되는 냉각 블록들의 사시도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 기판 양 측면부 증착 장치를 구성하는 기판 장착 드럼의 내부 부분 확대도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 기판 양 측면부 증착 장치를 구성하는 외측 소스 타겟, 타겟 셔터 및 이동 레일 간의 배치 관계를 보여주는 개략적인 평면도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 기판 양 측면부 증착 장치를 적용하여 측면부에 배선이 형성되는 예시적인 기판의 단면을 보여준다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 기판 양 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 기판 양 측면부 증착 장치의 개략적인 단면도이다. 도 2는 도 1의 "A" 부분에 대한 개략적인 확대도이다. 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 기판 양 측면부 증착 장치를 구성하는 기판 장착 드럼의 부분 확대도이다. 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 기판 양 측면부 증착 장치를 구성하는 기판 장착 드럼 내부에 배치되는 냉각 블록들의 사시도이다. 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 기판 양 측면부 증착 장치를 구성하는 기판 장착 드럼의 내부 부분 확대도이다.
도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 기판 양 측면부 증착 장치(200)는 적어도 하나의 기판(30)을 방사 방향으로 장착하는 기판 장착 드럼(170)과, 상기 기판 장착 드럼(170)의 내측 둘레면(171)에 인접 배치되어 상기 기판의 한쪽 측면부(10)에 배선 증착을 수행하는 적어도 하나의 내측 소스 타겟(120)과, 상기 기판 장착 드럼(170)의 외측 둘레면(173)에 인접 배치되어 상기 기판의 다른 쪽 측면부(10)에 배선 증착을 수행하는 적어도 하나의 외측 소스 타겟(130)을 포함하여 구성된다. 또한, 경우에 따라서 상기 기판(30)을 냉각시키기 위한 냉각 블록(160)과 인접하는 타겟의 오염을 방지하기 위한 타겟 셔터(190)를 더 포함하여 구성된다.
상기 기판 장착 드럼(170)은 속이 비어 있는 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 외측 둘레면(173)에서 내측 둘레면(171) 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 외측 둘레면(173)에서 내측 둘레면(171) 방향으로 삽입 장착되도록 한다.
도 1에서, 상기 기판 장착 드럼(170)은 속이 비어 있는 원통 형상을 가지되, 속이 비어 있는 원통의 외측 둘레면(173)에서 속이 비어 있는 원통의 내측 둘레면(171) 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 눕혀 있는 상태로 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 기판 장착 드럼(170)은 속이 비어 있는 원통 형상을 가지기 때문에, 상기 내측 둘레면(171)과 외측 둘레면(173)을 가진다. 또한, 상기 기판 장착 드럼(170)은 눕혀 있는 상태로 회전 가능하게 배치되기 때문에, 복수의 기판을 방사 방향으로 장착되도록 할 수 있다.
상기 적어도 하나의 기판(30)들은 상기 기판 장착 드럼(170)에 방사 방향으로 삽입 장착되기 때문에, 그 양 측면부(10)가 각각 기판 장착 드럼(170)의 내측 둘레면(171)과 외측 둘레면(173)에서 돌출되도록 배치할 수 있다. 본 발명에 따른 기판 양 측면부 증착 장치(200)는 기판(30)의 양 측면부(10)에 대한 배선 증착을 동시에 수행할 수 있는 증착 장치이기 때문에, 상기 기판(30)은 그 한쪽의 측면부(10)가 상기 기판 장착 드럼(170)의 내측 둘레면(171)에서 돌출되어 노출될 수 있도록 배치되고, 다른 쪽의 측면부(10)가 상기 기판 장착 드럼(170)의 외측 둘레면(173)에서 돌출되어 노출될 수 있도록 배치된다.
상기와 같이 기판 장착 드럼(170)의 내측 둘레면(171)에서 돌출되어 노출되는 상기 적어도 하나의 기판 한쪽 측면부(10)는 적어도 하나의 내측 소스 타겟(120)에 의하여 스퍼터링된다. 따라서, 상기 적어도 하나의 내측 소스 타겟(120)은 상기 기판 한쪽 측면부(10)에 소정의 배선 패턴을 증착할 수 있도록 배치된다. 즉, 상기 적어도 하나의 내측 소스 타겟(120)은 상기 기판 장착 드럼(170)의 내측 둘레면(171)에서 돌출되어 노출되는 상기 기판(30)의 한쪽 측면부(10)에 스퍼터링을 통하여 배선을 증착하는 동작을 수행한다.
또한, 상기와 같이 기판 장착 드럼(170)의 외측 둘레면(173)에서 돌출되어 노출되는 상기 적어도 하나의 기판 다른 쪽 측면부(10)는 적어도 하나의 외측 소스 타겟(130)에 의하여 스퍼터링된다. 따라서, 상기 적어도 하나의 외측 소스 타겟(130)은 상기 기판 다른 쪽 측면부(10)에 소정의 배선 패턴을 증착할 수 있도록 배치된다. 즉, 상기 적어도 하나의 외측 소스 타겟(130)은 상기 기판 장착 드럼(170)의 외측 둘레면(173)에서 돌출되어 노출되는 상기 기판(30)의 다른 쪽 측면부(10)에 스퍼터링을 통하여 배선을 증착하는 동작을 수행한다.
상기 내측 소스 타겟(120)과 외측 소스 타겟(130)은 상기 기판의 양 측면부(10)에 증착할 금속 타겟으로 형성되고, 이 금속 타겟은 스퍼터링 과정에서 캐소드로 동작한다. 상기 캐소드로 동작하는 금속 타겟에 해당하는 상기 내측 소스 타겟(120)과 상기 외측 소스 타겟(130)은 상기 기판의 양 측면부(10)에 소정의 금속층으로 형성된 배선을 증착한다.
그런데, 상기 내측 소스 타겟(120)과 상기 외측 소스 타겟(130)에 의하여 스퍼터링이 수행되는 과정에서, 상기 기판 장착 드럼(170)은 회전되도록 동작하기 때문에, 결국 상기 내측 소스 타겟(120)과 상기 외측 소스 타겟(130)은 상기 기판 양 측면부(10)에 대하여 3차원(구체적으로 기판의 측면과 이 측면에 인접하는 기판의 상부면과 하부면) 증착을 수행한다.
따라서, 본 발명에 따른 기판 양 측면부 증착 장치(200)는 기판의 양 측면부(10)에 대한 3차원 증착을 위하여 기판의 측면, 이 측면에 인접하는 기판의 상부면 및 하부면에 스퍼터링에 의한 증착을 수행하는 각각의 소스 타겟을 각 측면부에 인접하여 구비할 필요가 없이 하나의 소스 타겟을 이용하여 대응하는 기판의 각 측면부(10)에 대하여 3차원 증착을 수행할 수 있다. 결과적으로, 본 발명에 따른 기판의 양 측면부 증착 장치(200)는 기판 양 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 기판 양 측면부 증착 장치(200)는 기판(30)의 상부면 또는 하부면에 대한 증착을 수행하는 것이 아니라, 기판의 양 측면부(10)에 대하여 증착하여 배선을 형성하기 위한 장치에 해당한다.
본 발명에 적용되는 상기 기판 측면부(10)는 기판(30)의 측면(도 7 및 도 8에서 도면부호 11로 표기됨), 이 측면(11)에 인접한 기판의 상부면(도 7 및 도 8에서 도면부호 13으로 표기됨) 및 하부면(도 7 및 도 8에서 도면부호 15로 표기됨)을 포함하고, 상기 기판 측면부(10)에 배선은 상기 기판(30)의 상부면에 형성되는 상부 회로 패턴(도 7 및 도 8에서 도면부호 60으로 표기됨)과 상기 기판(30)의 하부면에 형성되는 하부 회로 패턴(도 7 및 도 8에서 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 양 측면부 증착 장치(200)를 이용하여 기판 양 측면부(10)에 배선 증착을 하기 위해서는 먼저, 배선을 형성할 기판 양 측면부(10)에 대한 마스킹을 수행한다. 구체적으로, 본 발명에 따른 기판 양 측면부에 대한 배선 증착은 스퍼터링을 통한 증착 방법을 적용하기 때문에, 증착용 마스크를 기판에 부착하여 배선을 형성할 기판 양 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 "［ "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 양 측면부(10) 각각을 포함한 기판(30)에 밀착 부착된다.
상기 PI 필름의 마스크는 상기 기판과의 사이에 접착재를 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 양 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 양 측면부(10)만이 노출되도록 장착한 후, 스퍼터링을 통해 상기 기판 양 측면부(10) 각각에 증착 배선을 형성하는 과정을 수행한다.
본 발명에 따른 기판 양 측면부(10)에 대한 배선은 진공 챔버(110) 내에서 스퍼터링으로 증착되어 동시 형성된다. 따라서, 상기 기판(30)은 배선이 형성되는 기판 양 측면부(10) 각각을 포함하는 부분에 "［ "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 양 측면부(10) 각각에 증착이 집중될 수 있도록 수행된다. 즉, 본 발명에서 적용되는 스퍼터링은 기판(30) 전체에 대해 수행되는 것이 아니라, 기판 양 측면부(10) 각각에 대해 증착될 수 있도록 수행된다.
본 발명에 따른 기판 양 측면부 증착 장치(200)는 기판(30)의 양 측면부 각각에 대해 스퍼터링을 통해 증착 배선을 형성하는 장치로서, 적용되는 기판(30)은 회로 패턴을 형성할 필요가 있고, 각 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 양 측면부(10) 각각은 도 7에 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 양 측면부(10) 각각은 도 7에 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 8에서 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 7에 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 양 측면부(10) 각각에는 상기 상부 회로 패턴(60)과 상기 하부 회로 패턴(80)을 전기적으로 연결하기 위한 측면부 배선(90)이 도 8에 도시된 바와 같이 형성되어야 한다.
상기 기판 양 측면부(10) 각각에 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 8에 도시된 바와 같이, 단면이 "［ " 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 "［ "자 형상을 가지기 때문에, 상기 측면부 배선(90)이 형성되는 상기 기판 양 측면부(10) 각각은 도 7에 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 진공 챔버(110) 내로 인입되어 스퍼터링을 수행받는다. 그런데, 상기 진공 챔버(110) 내에서의 스퍼터링은 상기 기판 양 측면부(10) 각각에 측면부 배선(90)을 형성하기 위한 공정이다. 따라서, 상기 진공 챔버(110) 내에서의 스퍼터링은 상기 기판 양 측면부(10) 각각에 대해 집중적으로 증착될 수 있도록 수행된다.
이를 위하여, 본 발명에 따른 상기 기판 양 측면부 각각에 형성되는 배선(즉, 측면부 배선(90))은 상기 챔버(110) 내에서 상기 기판 장착 드럼(170)이 회전되는 과정에서 상기 내측 소스 타겟(120)과 외측 소스 타겟(130)을 통한 스퍼터링에 의하여 증착 형성된다. 즉, 상기 내측 소스 타겟(120)과 상기 외측 소스 타겟(130)이 스퍼터링을 수행하는 과정에서, 상기 기판(30)의 양 측면부(10)만을 상기 내측 소스 타겟(120)과 상기 외측 소스 타겟(130)을 향하여 노출되도록 하여 기판을 장착하고 있는 상기 기판 장착 드럼(170)이 회전되도록 동작되기 때문에, 상기 기판 양 측면부(10) 각각에 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.
상기 기판의 양 측면부(10) 중, 상기 기판 장착 드럼(170)의 내측 둘레면(171)을 통해 노출되는 한쪽의 기판 측면부(10)에 대한 배선 증착을 수행하는 상기 내측 소스 타겟(120)과, 상기 기판 장착 드럼(170)의 외측 둘레면(173)을 통해 노출되는 다른 쪽의 기판 측면부(10)에 대한 배선 증착을 수행하는 상기 외측 소스 타겟(130)은 후술하겠지만 각각 복수 개로 구성될 수 있다.
그런데, 상기 내측 소스 타겟(120)과 상기 외측 소스 타겟(130)은 반드시 상호 대향하지 않도록 배치된다. 상기 내측 소스 타겟(120)과 상기 외측 소스 타겟(130)은 동시에 대응하는 상기 기판의 한쪽 측면부(10)와 다른 쪽 측면부(10)에 각각 스퍼터링을 통해 증착을 수행하기 때문에, 상호 대향 배치되는 경우 상대방의 스퍼터링에 영향을 주게 되고, 결과적으로 증착 효율을 나빠지게 하는 원인을 제공하게 되고 더 나아가 상대방 소스 타겟을 오염시키는 문제점을 야기하게 된다.
따라서, 본 발명에 적용되는 상기 내측 소스 타겟(120)과 상기 외측 소스 타겟(130)은 반드시 상호 대향하지 않도록 배치되는 것이 바람직하다. 좀 더 구체적으로, 상기 내측 소스 타겟(120)과 상기 외측 소스 타겟(130)은 단지 서로 이격 형성하여 대향하지 않도록 배치되는 것이 아니라, 도 1에 도시된 바와 같이, 한쪽 소스 타겟이 다른쪽 소스 타겟을 등지도록 배치되는 것이 가장 바람직하다. 도 1에서는 내측 소스 타겟(120)이 외측 소스 타겟(130)을 등지고 배치되고 있는 것을 보여주고 있다.
구체적으로 설명하면, 본 발명에 따른 상기 내측 소스 타겟(120)과 상기 외측 소스 타겟(130) 중, 어느 하나는 가상 분할판(VD)의 한쪽 편에 배치 형성되고, 다른 하나는 가상 분할판(VD)의 다른쪽 편에 배치 형성되는 것이 가장 바람직하다. 여기서 상기 가상 분할판(VD)은 속이 비어 있는 원통 형상의 기판 장착 드럼(170)을 직경 방향이 아닌 길이 방향으로 절반으로 자른 가상의 판면을 의미한다.
이와 같이, 상기 내측 소스 타겟(120)과 상기 외측 소스 타겟(130)은 상기 가상 분할판(VD)을 기준으로 서로 다른 편에 배치 형성되기 때문에, 스퍼터링 동작 과정에서 상대방 소스 타겟의 스퍼터링에 영향을 미치지 않고 오염시키지 않게 된다.
이상에서 설명한 본 발명인 기판 양 측면부 증착 장치(200)에 의하면, 기판 양 측면부(10) 각각이 대응하는 내측 소스 타겟(120)과 외측 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 양 측면부(10) 각각에 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 기판 양 측면부 증착 장치(200)는 도 2 내지 도 5에 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 함고 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 속이 비어 있는 원통 형상의 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 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 고정 하기 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 기판 장착 지그(150)에 장착된 상태로 상기 냉각 블록(160)에 장착되는 것이 더 바람직하다.
이와 같이, 본 발명에 따른 기판 양 측면부 증착 장치(200)는 상기 기판(30)을 장착하는 기판 장착 지그(150)를 더 포함하여 구성된다. 상기 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 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 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 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 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 작업자에 의하여 상기 냉각판(161)에 용이하게 탈부착될 수 있어야 하고, 작업자에 의하여 상기 기판 장착 드럼(170)에 용이하게 탈부착될 수 있어야 한다.
상기 장착 플레이트(151)는 상기 냉각판(161)에 면 접촉으로 장착된 상태로 상기 브래킷(165)에 의하여 에지 부분이 지지되어 고정된다. 이 때, 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 기판 양 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 2 내지 도 5는 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 양 측이 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.
이상에서 설명한 본 발명인 기판 양 측면부 증착 장치에 의하면, 기판 양 측면부 각각이 대응하는 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 기판 장착 지그에 기판이 면 접촉되도록 장착한 후 상기 기판 장착 지그를 상기 냉각 블록 상에 면 접촉되도록 고정 장착하기 때문에, 상기 기판이 장착된 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 기판 장착 지그가 더욱더 안정적이고 견고하게 고정 장착될 수 있도록 하고, 더 나아가 상기 기판이 장착된 기판 장착 지그가 용이하게 탈부착될 수 있도록 하는 효과가 발생한다.
이하에서는 본 발명에 따른 기판 양 측면부 증착 장치(200)의 좀 더 세부적인 기술적 특징과 부가적인 기술적 특징에 대하여 상세하게 설명한다.
본 발명의 실시예에 따른 기판 양 측면부 증착 장치(200)는 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 내측 소스 타겟(120) 및 상기 외측 소스 타겟(130) 모두 복수 개로 구성될 수 있다. 즉 상기 내측 소스 타겟(120) 및 상기 외측 소스 타겟(130) 각각은 하나로 구성되어 상기 진공 챔버(110) 내에서 회전되는 상기 복수 개의 기판(30)의 대응하는 각 측면부(10)에 대하여 3차원 배선 증착을 수행할 수도 있지만, 복수 개의 타겟으로 구성되어 회전되는 상기 복수 개의 기판(30)의 대응하는 각 측면부(10)에 대하여 3차원 배선 증착을 수행할 수도 있다. 도 1에서는, 상기 내측 소스 타겟(120)이 세 개의 내측 소스 타겟, 즉 내측 제1 타겟(121), 내측 제2 타겟(123) 및 내측 제3 타겟(125)으로 구성되는 것을 예시하고 있고, 상기 외측 소스 타겟(130)이 세 개의 외측 소스 타겟, 즉 외측 제1 타겟(131), 외측 제2 타겟(133) 및 외측 제3 타겟(135)으로 구성되는 것을 예시하고 있고
상기와 같이, 상기 내측 소스 타겟(120) 및 상기 외측 소스 타겟(130)이 각각 복수 개로 구성되는 경우, 각각의 복수 개의 소스 타겟들은 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 내측 소스 타겟(120) 및 상기 외측 소스 타겟(130)은 각각 복수 개로 구성되되, 상기 복수 개의 소스 타겟들은 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 양 측면부(10) 각각에 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 타겟을 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) 양 측면부 각각에 대한 배선 증착을 더욱더 신속하게 진행할 수 있고, 이로 인하여 생산 효율 및 증착 효율을 향상시킬 수 있다.
상기와 같이, 상기 내측 소스 타겟(120) 및 상기 외측 소스 타겟(130) 각각이 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 타겟들 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 타겟들 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 양 측면부(10) 각각에 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 1에 도시된 바와 같이, 상기 내측 소스 타겟(120)을 세 개의 내측 소스 타겟, 즉 내측 제1 타겟(121), 내측 제2 타겟(123) 및 내측 제3 타겟(125)으로 구성되는 경우, 상기 내측 제1 타겟(121), 내측 제2 타겟(123) 및 내측 제3 타겟(125)은 서로 다른 금속 타겟으로 형성된다. 이 경우, 상기 내측 제1 타겟(121)은 상기 기판 양 측면부(10) 중 한쪽의 측면부에 제1 금속층을 증착 형성시키고, 상기 내측 제2 타겟(123)은 상기 제1 금속층 상에 제2 금속층을 증착 형성시키며, 상기 내측 제3 타겟(125)은 상기 제2 금속층 상에 제3 금속층을 증착 형성시킬 수 있다. 이 경우 상기 기판 한 쪽의 측면부(10)에 증착되는 배선은 제1 금속층, 제2 금속층 및 제3 금속층이 순차적으로 증착되어 형성된다.
동일 유사하게, 상기 외측 소스 타겟(130)을 세 개의 외측 소스 타겟, 즉 외측 제1 타겟(131), 외측 제2 타겟(133) 및 외측 제3 타겟(135)으로 구성되는 경우, 상기 외측 제1 타겟(131), 외측 제2 타겟(133) 및 외측 제3 타겟(135)은 서로 다른 금속 타겟으로 형성된다. 이 경우, 상기 외측 제1 타겟(131)은 상기 기판 양 측면부(10) 중 다른 쪽의 측면부에 제1 금속층을 증착 형성시키고, 상기 외측 제2 타겟(133)은 상기 제1 금속층 상에 제2 금속층을 증착 형성시키며, 상기 외측 제3 타겟(135)은 상기 제2 금속층 상에 제3 금속층을 증착 형성시킬 수 있다. 이 경우 상기 기판 다른 쪽의 측면부(10)에 증착되는 배선은 제1 금속층, 제2 금속층 및 제3 금속층이 순차적으로 증착되어 형성된다.
이와 같이 상기 복수 개의 내측 소스 타겟(120)과 상기 복수 개의 외측 소스 타겟(13) 각각은 순차적으로 동작하여 각각 스퍼터링을 통해 해당 금속층을 상기 대응하는 기판 양 측면부(10) 각각에 순차 적층하여 최종적으로 상기 기판 양 측면부(10) 각각에 복수 개의 금속층으로 구성되는 배선을 형성한다.
한편, 상기 복수 개의 내측 소스 타겟(120)과 상기 복수 개의 외측 소스 타겟(130)을 통해 스퍼터링 증착하는 과정에서 상대방의 소스 타겟의 스퍼터링에 영향을 주지 않고 상대방 소스 타겟의 오염을 방지하는 것이 바람직하다.
이를 위하여, 상기 내측 소스 타겟(120)을 구성하는 상기 내측 제1 타겟(121)과 상기 외측 소스 타겟(130)을 구성하는 상기 외측 제1 타겟(131)은 동일한 금속 타겟으로 형성되고, 상기 내측 소스 타겟(120)을 구성하는 상기 내측 제2 타겟(123)과 상기 외측 소스 타겟(130)을 구성하는 상기 외측 제2 타겟(133)은 동일한 금속 타겟으로 형성되며, 상기 내측 소스 타겟(120)을 구성하는 상기 내측 제3 타겟(125)과 상기 외측 소스 타겟(130)을 구성하는 상기 외측 제3 타겟(135)은 동일한 금속 타겟으로 형성된다. 더 나아가, 상기 내측 제1 타겟(121)과 상기 외측 제1 타겟(121)은 동시에 스퍼터링 동작을 수행하고, 상기 내측 제2 타겟(123)과 상기 외측 제2 타겟(123)은 동시에 스퍼터링 동작을 수행하며, 상기 내측 제3 타겟(125)과 상기 외측 제3 타겟(125)은 동시에 스퍼터링 동작을 수행한다. 이와 같은 금속 타겟 형성 및 동작 제어를 통해 내측 소스 타겟(120)과 외측 소스 타겟(13)은 상호 스퍼터링 영향을 간섭하지 않고 오염을 발생시키지 않는다.
한편, 상기 내측 소스 타겟(120)과 외측 소스 타겟(130)이 각각 복수개로 구성되고, 상기 복수 개의 소스 타겟이 서로 다른 금속 타겟으로 구성되는 경우, 상기 내측 소스 타겟(120)과 외측 소스 타겟(130) 각각을 구성하는 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 외측 제1 타겟(131))에 인접하는 다른 소스 타겟(예를 들어, 외측 제2 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 1 및 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 기판 양 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 내측 소스 타겟(120)과 외측 소스 타겟(130) 각각을 구성하는 복수 개의 소스 타겟이 서로 다른 금속 타겟으로 구성되는 경우, 스퍼터링을 수행하는 소스 타겟에 인접하는 다른 소스 타겟의 표면을 가리는 타겟 셔터(190)를 더 포함하여 구성된다.
상기 타겟 셔터(190)은 내측 소스 타겟(120)과 외측 소스 타겟(130) 모두에 인접하여 배치 형성되는데, 도 1 및 도 6에서는 외측 소스 타겟(130)에 인접하여 타겟 셔터(190)가 형성되는 것만을 예시하여 보여주고 있다. 이하에서는 외측 소스 타겟(130)에 인접하여 배치되는 타겟 셔터(190)의 구성 및 동작에 대해서만 설명하지만 이에 대한 설명은 내측 소스 타겟(120)에 인접하여 배치되는 타겟 셔터의 구성 및 동작에 동일하게 적용된다.
도 1 및 도 6에 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 스터터링을 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 6에서는 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 6에 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 개이 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
115 : 내측 지지 블럭 120 : 내측 소스 타겟
121 : 내측 제1 타겟 123 : 내측 제2 타겟
125 : 내측 제3 타겟 130 : 외측 소스 타겟
131 : 외측 제1 타겟 133 : 외측 제2 타겟
135 : 외측 제3 타겟 150 : 기판 장착 지그
151 : 장착 플레이트 155 : 밀착 스프링
160 : 냉각 블록 161 : 냉각판
163 : 냉각 라인 165 : 브래킷(bracket)
170 : 기판 장착 드럼 171 : 내측 둘레면
172 : 개구부 173 : 외측 둘레면
190 : 타겟 셔터 195 : 이동 레일
200 : 기판 양 측면부 증착 장치

Claims (4)

  1. 기판 증착 장치에 있어서,
    챔버 내에 회전 가능하게 배치되되, 적어도 하나의 기판이 외측 둘레면에서 내측 둘레면 방향으로 삽입 장착되도록 하는 기판 장착 드럼;
    상기 기판 장착 드럼의 내측 둘레면에서 돌출되어 노출되는 상기 기판의 한쪽 측면부에 배선을 증착하는 적어도 하나의 내측 소스 타겟;
    상기 기판 장착 드럼의 외측 둘레면에서 돌출되어 노출되는 상기 기판의 다른쪽 측면부에 배선을 증착하는 적어도 하나의 외측 소스 타겟을 포함하고,
    상기 기판 장착 드럼 내부에 배치되어 상기 각각의 기판을 냉각시키는 적어도 하나의 냉각 블록을 더 포함하여 구성되되, 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 기판 양 측면부 증착 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 내측 소스 타겟과 상기 외측 소스 타겟은 상호 대향하지 않도록 배치되는 것을 특징으로 하는 기판 양 측면부 증착 장치.
  3. 삭제
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 기판을 장착하는 기판 장착 지그를 더 포함하되,
    상기 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 기판 양 측면부 증착 장치.
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