KR102648450B1

KR102648450B1 - 캔 롤과 장척 기판 처리 장치 및 장척 기판 처리 장치의 관리 방법

Info

Publication number: KR102648450B1
Application number: KR1020207009752A
Authority: KR
Inventors: 히데하루 오카미
Original assignee: 스미토모 긴조쿠 고잔 가부시키가이샤
Priority date: 2017-10-19
Filing date: 2018-10-04
Publication date: 2024-03-15
Also published as: EP3699318A1; CN111247267A; JP2019073785A; WO2019078014A1; TWI770296B; KR20200072476A; JP6953992B2; EP3699318A4; TW201923130A; CN111247267B

Abstract

(과제) 장척 기판이 감기지 않는 캔 롤의 비랩부 영역으로부터 냉각용 가스가 누출되지 않는 캔 롤과 이것을 사용한 장척 기판 처리 장치를 제공한다.
(해결 수단) 회전 링 유닛 (21) 과 고정 링 유닛 (22) 으로 구성된 로터리 조인트를 개재하여 캔 롤에 형성된 복수의 가스 도입로에 선택적으로 가스를 공급하는 가스 방출 기구가 부착된 캔 롤에 있어서, 고정 링 유닛의 환상 오목홈 (27a) 내에 끼워넣어지는 원호상 패킹 부재 (42) 가 패킹 장착 지그 (43) 의 피스톤 부재에 의해 회전 링 유닛의 회전 개구부 (23a) 측을 향해서 탄성 지지하여 장착되어 있고, 회전 개구부를 막아 비랩부 영역으로부터의 가스 누출을 방지한다. 또, 피스톤 부재의 피스톤축 (91) 은 그 스트로크 범위가 규제되어, 원호상 패킹 부재가 마모되어도 피스톤축 (91) 의 선단이 회전 개구부측으로 돌출하는 경우가 없기 때문에 회전 개구부의 파손을 방지할 수 있다.

Description

캔 롤과 장척 기판 처리 장치 및 장척 기판 처리 장치의 관리 방법

본 발명은, 진공 챔버 내에 있어서 롤 투 롤로 반송되는 장척 (長尺) 내열성 수지 필름 등의 장척 기판을 캔 롤의 외주면에 감은 상태로 이온 빔 처리나 스퍼터링 성막 (成膜) 등의 열 부하가 걸리는 표면 처리를 실시하는 장척 기판 처리 장치에 관한 것으로, 특히, 냉각 효과가 높은 가스 방출 기구를 갖고 또한 장척 기판이 감기지 않는 캔 롤 외주면으로부터의 가스 누출을 억제할 수 있는 캔 롤과 이 캔 롤을 사용한 장척 기판 처리 장치의 개량에 관한 것이다.

액정 패널, 노트 퍼스널 컴퓨터, 디지털 카메라, 휴대 전화 등에는, 플렉시블 배선 기판이 사용되고 있다. 플렉시블 배선 기판은, 내열성 수지 필름의 편면 혹은 양면에 금속막을 성막한 금속막이 부착된 내열성 수지 필름으로 제조된다. 최근, 플렉시블 배선 기판에 형성되는 배선 패턴은 점점 미세화, 고밀도화 되고 있어, 금속막이 부착된 내열성 수지 필름 자체가 주름 등이 없는 평활한 것인 것이 보다 한층 중요해져 오고 있다.

이런 종류의 금속막이 부착된 내열성 수지 필름의 제조 방법으로는, 접착제에 의해 금속박을 내열성 수지 필름에 첩부 (貼付) 하여 제조하는 방법 (3 층 기판의 제조 방법이라고 칭해진다), 금속박에 내열성 수지 용액을 코팅한 후, 건조시켜 제조하는 방법 (캐스팅법이라고 칭해진다), 건식 도금법 (진공 성막법) 혹은 건식 도금법 (진공 성막법) 과 습식 도금법의 조합에 의해 내열성 수지 필름에 금속막을 성막하여 제조하는 방법 (메탈라이징법이라고 칭해진다) 등이 종래부터 알려져 있다. 또, 메탈라이징법에 있어서의 상기 건식 도금법 (진공 성막법) 에는, 진공 증착법, 스퍼터링법, 이온 플레이팅법, 이온 빔 스퍼터링법 등이 있다.

상기 메탈라이징법으로서, 특허문헌 1 에서는, 폴리이미드 절연층 상에 크롬을 스퍼터링 한 후, 구리를 스퍼터링 하여 폴리이미드 절연층 상에 도체층을 형성하는 방법이 개시되어 있다. 또, 특허문헌 2 에서는, 폴리이미드 필름 상에, 구리니켈 합금을 타깃으로서 스퍼터링에 의해 형성된 제 1 금속 박막과, 구리를 타깃으로서 스퍼터링에 의해 형성된 제 2 금속 박막의 순서로 적층하여 형성된 플렉시블 회로 기판용 재료가 개시되어 있다. 또한, 폴리이미드 필름과 같은 내열성 수지 필름 (기판) 에 진공 성막을 실시하려면, 스퍼터링 웨브 코터를 사용하는 것이 일반적이다.

상기 서술한 진공 성막법에 있어서, 일반적으로 스퍼터링법은 밀착력이 우수한 반면, 진공 증착법에 비해서 내열성 수지 필름에 주는 열 부하가 크다고 일컬어지고 있다. 그리고, 성막 시에 내열성 수지 필름에 큰 열 부하가 걸리면, 필름에 주름이 발생하기 쉬워지는 것도 알려져 있다. 이 주름의 발생을 방지하기 위해서, 금속막이 부착된 내열성 수지 필름의 제조 장치인 스퍼터링 웨브 코터에서는 냉각 기능을 구비한 캔 롤을 탑재하고, 이것을 회전 구동하여 그 외주면에 획정되는 반송 경로에 롤 투 롤로 반송되는 내열성 수지 필름을 감음으로써 스퍼터링 처리 중의 내열성 수지 필름을 그 이면측으로부터 냉각시키는 방식이 채용되어 있다.

예를 들어 특허문헌 3 에는, 스퍼터링 웨브 코터의 일례인 권출권취식 (롤 투 롤 방식) 진공 스퍼터링 장치가 개시되어 있다. 이 권출권취식 진공 스퍼터링 장치에는 상기 캔 롤의 역할을 담당하는 쿨링 롤이 구비되어 있고, 또한 쿨링 롤의 적어도 필름 반입측 혹은 반출측에 형성한 서브롤에 의해 필름을 쿨링 롤에 밀착하는 제어가 실시되고 있다.

그러나, 비특허문헌 1 에 기재되어 있는 바와 같이, 캔 롤의 외주면은 마이크로적으로 보아 평탄하지 않기 때문에, 캔 롤과 그 외주면에 밀착하여 반송되는 필름과의 사이에는 진공 공간을 개재하여 이간하는 갭부 (간극) 가 존재하고 있다. 이 때문에, 스퍼터링이나 증착 시에 발생하는 필름의 열은, 실제로는 필름으로부터 캔 롤에 효율적으로 전열되고 있다고는 할 수 없고, 이것이 필름 주름 발생의 원인으로 되어 있었다.

그래서, 상기 캔 롤 외주면과 필름의 사이의 갭부에 캔 롤측으로부터 가스를 도입하고, 갭부의 열전도율을 진공에 비해서 높게 하는 기술이 제안되어 있다.

그리고, 갭부에 캔 롤측으로부터 가스를 도입하는 구체적인 방법으로서, 예를 들어 특허문헌 4 에는, 캔 롤 외주면에 가스의 방출구가 되는 다수의 미세공 (微細孔) 을 형성하는 기술이 개시되고, 특허문헌 5 에는, 캔 롤 외주면에 가스의 방출구가 되는 홈을 형성하는 기술이 개시되어 있다. 또, 캔 롤 자체를 다공질체로 구성하고, 그 다공질체 자체의 미세공을 가스 방출구로 하는 방법도 알려져 있다.

그런데, 캔 롤 외주면에 가스의 방출구가 되는 미세공이나 홈 등을 형성하는 방법에 있어서, 캔 롤의 외주면에 필름이 감겨져 있지 않은 영역 (비랩부 영역) 은 필름이 감겨져 있는 영역 (랩부 영역) 에 비해서 가스 방출구에 있어서의 저항이 낮아진다. 이 때문에, 캔 롤에 공급되는 가스의 대부분이, 비랩부 영역의 가스 방출구로부터 진공 챔버의 공간으로 방출되어 버리고, 이 결과, 캔 롤의 외주면과 거기에 감겨 있는 필름의 사이의 갭부에 본래 도입되어야 할 양의 가스가 공급되지 않게 되어 상기 서술한 열전도율을 높이는 효과가 얻어지지 않게 되는 경우가 있었다.

이 문제에 대해서는, 캔 롤의 외주면으로부터 출몰하는 밸브를 가스 방출구에 형성하고, 이 밸브를 필름면으로 꽉 누름으로써 가스 방출구를 개방하는 방법 (특허문헌 5) 이나, 상기 캔 롤 외주면 중, 필름이 반출되는 반출부를 시점으로 하고 필름이 반입되는 반입부를 종점으로 하는 필름이 감기지 않는 영역 (캔 롤 외주면의 상기 비랩부 영역) 에 커버를 장착하고, 진공 챔버의 공간에 비랩부 영역으로부터 가스가 방출되는 것을 방지하여 캔 롤 외주면과 필름 표면의 갭부에 효율적으로 가스를 도입시키는 방법 (특허문헌 6 참조) 등이 제안되어 있다.

그러나, 캔 롤 외주면으로부터 출몰하는 밸브를 필름면으로 꽉 눌러 가스 방출구를 개방시키는 특허문헌 5 의 방법은, 밸브의 접촉에 의해 필름면에 미소한 흠집이나 패임을 발생시킬 우려가 있어, 높은 품질이 요구되는 전자 기기를 용도로 하는 플렉시블 배선 기판의 제조에 채용하는 것은 어려웠다. 또, 캔 롤 외주면 중, 필름이 감기지 않는 영역 (비랩부 영역) 에 커버를 장착하는 특허문헌 6 의 방법은, 높은 진공도로 성막을 실시하는 처리 장치에 있어서 커버와 캔 롤 외주면의 간극으로부터 가스가 누출되기 쉽기 때문에, 특허문헌 5 의 방법과 마찬가지로, 채용하는 것은 곤란하였다.

이와 같은 기술적 배경 아래, 본 발명자는, 필름이 감기지 않는 캔 롤 외주면에 가스를 공급하지 않는 구조로 하여 상기 비랩부 영역으로부터의 가스 방출을 방지하는 캔 롤을 이미 제안하고 있다 (특허문헌 7 참조). 즉, 이 캔 롤은, 도 2 에 나타내는 바와 같이, 캔 롤 (56) 의 육후부 (肉厚部) 에 복수의 가스 도입로 (14) 가 형성되고, 또한, 각 가스 도입로 (14) 에는 다수의 가스 방출공 (15) 이 형성되어 있음과 함께, 가스 도입로 (14) 의 각각에 하기 로터리 조인트 (20) 를 개재하여 진공 챔버 외부의 가스가 선택적으로 공급되도록 제어하는 것이었다. 또, 상기 로터리 조인트 (20) 는, 도 2 에 나타내는 바와 같이, 고정 링 유닛 (22) 과 회전 링 유닛 (21) 으로 구성되고, 상기 캔 롤 (56) 의 중심축 (56a) 에 대해 각 유닛의 가스 제어용 슬라이딩 접촉면이 수직이 되도록 형성된 캔 롤과, 상기 중심축 (56a) 에 대해 각 유닛의 가스 제어용 슬라이딩 접촉면이 평행하게 되도록 형성된 캔 롤이 제조되고 있다.

그리고, 상기 캔 롤 (56) 의 중심축 (56a) 에 대해 고정 링 유닛 (22) 과 회전 링 유닛 (21) 의 가스 제어용 슬라이딩 접촉면이 수직이 되도록 형성된 캔 롤의 상기 회전 링 유닛 (21) 은, 도 3 ∼ 도 5 에 나타내는 바와 같이, 연결 배관 (25) 을 통해서 복수의 가스 도입로 (14) 에 각각 연통하는 복수의 가스 공급로 (23) 를 갖고 있고, 또한, 이들 복수의 가스 공급로 (23) 의 각각은, 상기 연결 배관 (25) 을 통해서 연통하는 가스 도입로 (14) 의 캔 롤 (56) 외주면 상의 각도 위치에 대응한 각도 위치 (즉, 캔 롤 (56) 외주면 상의 각도 위치와 대략 동일한 각도 위치) 에서 개구하는 회전 개구부 (23a) 를 상기 가스 제어용 슬라이딩 접촉면에 갖고 있다. 한편, 상기 고정 링 유닛 (22) 은, 가스 제어용 슬라이딩 접촉면에 둘레 방향에 걸쳐 형성된 환상 (環狀) 오목홈 (27a) 에 의해 구성되고 또한 환상 오목홈 (27a) 내의 소정 영역에 끼워넣어진 원호상 패킹 부재 (42) 에 의해 고정 링 유닛 (22) 의 가스 제어용 슬라이딩 접촉면이 폐지된 고정 폐지부와 상기 가스 제어용 슬라이딩 접촉면이 폐지되지 않는 고정 개구부를 가짐과 함께 진공 챔버 외부의 공급 배관 (26) 에 연통하는 가스 분배로 (27) 를 갖고 있고, 상기 고정 개구부는, 회전 링 유닛 (21) 의 회전 개구부 (23a) 가 대향하는 고정 링 유닛 (22) 의 가스 제어용 슬라이딩 접촉면 상의 영역 중 필름 (장척 기판) (52) 을 감는 각도 범위 내에서 개구하고 있다. 또한, 도 3 ∼ 도 5 중, 부호 43 은 패킹 장착 지그를 나타내고 있다.

그리고, 캔 롤 (56) 외주면에 필름 (52) 이 감기지 않는 캔 롤 (56) 의 비랩부 영역에 대응하는 경우, 도 3 에 나타내는 바와 같이, 회전 링 유닛 (21) 의 회전 개구부 (23a) 는, 고정 링 유닛 (22) 의 환상 오목홈 (27a) 내에 원호상 패킹 부재 (42) 가 끼워넣어진 고정 폐지부에 대향하여 가스 공급로 (23) 와 가스 분배로 (27) 는 서로 분리된 상태가 되고, 진공 챔버 (50) 외부로부터의 가스가 가스 공급로 (23) 에 공급되지 않는 구조가 되기 때문에 캔 롤 (56) 외주면의 가스 방출공 (15) 으로부터 가스가 방출되는 경우는 없다. 또, 캔 롤 (56) 외주면에 필름 (52) 이 감기는 캔 롤 (56) 의 랩부 영역에 대응하는 경우, 도 3 에 나타내는 바와 같이, 회전 링 유닛 (21) 의 회전 개구부 (23a) 는, 상기 고정 링 유닛 (22) 의 환상 오목홈 (27a) 내에 원호상 패킹 부재 (42) 가 끼워넣어지지 않는 고정 개구부에 대향하여 가스 공급로 (23) 와 가스 분배로 (27) 는 접속된 상태가 되고, 캔 롤 (56) 외주면의 가스 방출공 (15) 으로부터 가스가 방출되어 캔 롤 (56) 외주면과 필름 (52) 사이의 갭부에 가스가 도입되도록 되어 있다.

한편, 캔 롤 (56) 의 중심축 (56a) 에 대해 고정 링 유닛 (22) 과 회전 링 유닛 (21) 의 가스 제어용 슬라이딩 접촉면이 평행하게 되도록 형성된 로터리 조인트 (20) 는, 도 6 ∼ 도 8 에 나타내는 바와 같이, 캔 롤 (56) 과 동심축 형상으로 형성된 원통 기부 (21a) 와 원통 볼록부 (21b) 로 이루어지는 단면 (斷面) 볼록 형상의 회전 링 유닛 (21) 과, 그 회전 링 유닛 (21) 의 원통 볼록부 (21b) 가 끼워넣어지는 원통상의 고정 링 유닛 (22) 으로 구성되어 있다. 그리고, 회전 링 유닛 (21) 은, 연결 배관 (25) 을 통해서 복수의 가스 도입로 (14) 에 각각 연통하는 복수의 가스 공급로 (23) 를 가짐과 함께, 가스 공급로 (23) 의 각각은, 연통하는 가스 도입로 (14) 의 캔 롤 (56) 외주면 상의 각도 위치에 대응한 각도 위치에서 개구하는 회전 개구부 (23a) 를 원통 볼록부 (21b) 의 가스 제어용 슬라이딩 접촉면에 갖고 있다. 또, 고정 링 유닛 (22) 은, 그 원통 내주면에 둘레 방향에 걸쳐 형성된 환상 오목홈 (27a) 에 의해 구성되고 또한 환상 오목홈 (27a) 내의 소정 영역에 끼워넣어진 원호상 패킹 부재 (42) 에 의해 고정 링 유닛 (22) 의 가스 제어용 슬라이딩 접촉면이 폐지된 고정 폐지부와 가스 제어용 슬라이딩 접촉면이 폐지되지 않는 고정 개구부를 가짐과 함께 진공 챔버 (50) 외부의 공급 배관 (26) 에 연통하는 가스 분배로 (27) 를 갖고 있고, 상기 고정 개구부는, 회전 링 유닛 (21) 에 있어서의 원통 볼록부 (21b) 의 회전 개구부 (23a) 가 대향하는 고정 링 유닛 (22) 의 가스 제어용 슬라이딩 접촉면 상의 영역 중 필름 (장척 기판) (52) 을 감는 각도 범위 내에서 개구하고 있다. 또한, 도 6 ∼ 도 8 중, 부호 43 은 패킹 장착 지그를 나타내고 있다.

그리고, 캔 롤 (56) 외주면에 필름 (52) 이 감기지 않는 캔 롤 (56) 의 비랩부 영역에 대응하는 경우, 도 6 에 나타내는 바와 같이, 회전 링 유닛 (21) 의 회전 개구부 (23a) 는, 고정 링 유닛 (22) 의 환상 오목홈 (27a) 내에 원호상 패킹 부재 (42) 가 끼워넣어진 고정 폐지부에 대향하여 가스 공급로 (23) 와 가스 분배로 (27) 는 서로 분리된 상태가 되고, 진공 챔버 (50) 외부로부터의 가스가 가스 공급로 (23) 에 공급되지 않는 구조가 되기 때문에 캔 롤 (56) 외주면의 가스 방출공 (15) 으로부터 가스가 방출되는 경우는 없다. 또, 캔 롤 (56) 외주면에 필름 (52) 이 감기는 캔 롤 (56) 의 랩부 영역에 대응하는 경우, 도 6 에 나타내는 바와 같이, 회전 링 유닛 (21) 의 회전 개구부 (23a) 는, 상기 고정 링 유닛 (22) 의 환상 오목홈 (27a) 내에 원호상 패킹 부재 (42) 가 끼워넣어지지 않는 고정 개구부에 대향하여 가스 공급로 (23) 와 가스 분배로 (27) 는 접속된 상태가 되고, 캔 롤 (56) 외주면의 가스 방출공 (15) 으로부터 가스가 방출되어 캔 롤 (56) 외주면과 필름 (52) 사이의 갭부에 가스가 도입되도록 되어 있다.

일본 공개특허공보 평2-98994호 일본 특허공보 제3447070호 일본 공개특허공보 소62-247073호 국제 공개 제2005/001157호 팸플릿 미국 일본 특허공보 제3414048호 명세서 국제 공개 제2002/070778호 팸플릿 일본 공개특허공보 2012-132081호

"Vacuum Heat Transfer Models for Web Substrates : Review of Theory and Experimental Heat Transfer Data", 2000 Society of Vacuum Coaters, 43rd Annual Technical Conference Proceeding, Denver, April 15-20, 2000, p.335 "Improvement of Web Condition by the Deposition Drum Design", 2000 Society of Vacuum Coaters, 50th Annual Technical Conference Proceeding (2007), p.749

그런데, 상기 로터리 조인트를 구비하는 특허문헌 7 의 캔 롤에 있어서는, 고정 링 유닛 (22) 의 환상 오목홈 (27a) 내에 끼워넣어지는 원호상 패킹 부재 (42) 가 폴리테트라플루오로에틸렌 등의 불소계 수지로 구성되고, 도 9(A) ∼ (B) 에 나타내는 바와 같이 환상 오목홈 (27a) 내에 끼워넣어지는 원호 형상을 갖고 있음과 함께, 패킹 장착 지그 (43) 의 고정 부재 (고정 나사나 피스톤축 등) 선단부를 끼워넣게 하는 복수의 끼워넣기 구멍 (42a) 이 원호상 패킹 부재 (42) 의 일면에 형성되어 있다.

또한, 도 9(A) 는 캔 롤의 중심축에 대해 회전 링 유닛과 고정 링 유닛의 가스 제어용 슬라이딩 접촉면이 수직이 되도록 형성된 「수직형 로터리 조인트」 에 적용되는 원호상 패킹 부재를 나타내고, 도 9(B) 는 캔 롤의 중심축에 대해 회전 링 유닛과 고정 링 유닛의 가스 제어용 슬라이딩 접촉면이 평행하게 되도록 형성된 「평행형 로터리 조인트」 에 적용되는 원호상 패킹 부재를 나타내고 있다.

그리고, 회전 링 유닛의 가스 제어용 슬라이딩 접촉면에 형성된 복수의 회전 개구부 (23a) 를 확실하게 폐지할 수 있도록 하기 위해서, 패킹 장착 지그 (43) 의 고정 부재 (고정 나사나 피스톤축 등) 를 사용하여 도 9(C) 에 나타내는 바와 같이 회전 링 유닛의 가스 제어용 슬라이딩 접촉면측을 향해서 탄성 지지한 상태로 원호상 패킹 부재 (42) 가 장착되어 있다.

그러나, 고정 부재로서 고정 나사 (43a) 가 적용된 경우, 원호상 패킹 부재 (42) 가 신품일 때에 있어서는, 도 10(A) 에 나타내는 바와 같이 원호상 패킹 부재 (42) 의 선단부에서 회전 링 유닛 (21) 의 회전 개구부 (23a) 를 확실하게 폐지할 수 있지만, 회전 링 유닛 (21) 의 가스 제어용 슬라이딩 접촉면과의 접촉에 의해 원호상 패킹 부재 (42) 가 마모되면, 도 10(B) 에 나타내는 바와 같이 그 원호상 패킹 부재 (42) 의 선단부와 회전 링 유닛 (21) 의 가스 제어용 슬라이딩 접촉면 사이에 간극 공간 (α) 이 형성되어 버리기 때문에 상기 회전 개구부 (23a) 로부터 가스 누출을 발생하는 경우가 있었다. 그리고, 가스 제어용 슬라이딩 접촉면의 회전 개구부 (23a) 로부터의 가스 누출이 발생하면, 캔 롤 표면과 필름의 갭 사이 압력을 제어하는 것이 곤란해져, 냉각 효율의 저하나 편차에 의해 표면 처리 중의 필름에 주름이 생겨 버리는 경우가 있었다.

한편, 스프링재 등의 탄성 지지 수단을 갖는 피스톤축 (43b) 이 고정 부재로서 적용된 경우, 회전 링 유닛 (21) 의 가스 제어용 슬라이딩 접촉면측을 향해서 원호상 패킹 부재 (42) 가 항상 압압 (押壓) 된 상태가 되기 때문에, 도 10(C) ∼ (D) 에 나타내는 바와 같이 가스 제어용 슬라이딩 접촉면과의 접촉에 의해 원호상 패킹 부재 (42) 가 마모되어도 회전 링 유닛 (21) 의 회전 개구부 (23a) 를 폐지하는 것은 가능해진다.

그러나, 원호상 패킹 부재 (42) 의 마모가 더욱 진행되어, 도 10(D) 에 나타내는 바와 같이 피스톤축 (43b) 의 선단이 환상 오목홈 (27a) 의 개구면보다 외방 (즉, 회전 링 유닛 (21) 의 가스 제어용 슬라이딩 접촉면측) 으로 돌출해 버린 경우, 회전 링 유닛 (21) 의 회전 개구부 (23a) 를 손상시켜 버려, 그 후의 사용이 곤란해지는 치명적인 문제가 존재하였다.

본 발명은 이와 같은 문제점에 주목해서 이루어진 것으로, 그 과제로 하는 바는, 회전 링 유닛의 가스 제어용 슬라이딩 접촉면과의 접촉에 의해 원호상 패킹 부재가 마모되어도 상기 회전 링 유닛의 회전 개구부를 확실하게 폐지할 수 있고, 또한, 패킹 장착 지그의 고정 부재 (탄성 지지 수단을 갖는 피스톤축) 에 기인한 회전 개구부의 손상도 미연에 방지할 수 있는 캔 롤과 장척 기판 처리 장치를 제공하고, 아울러 원호상 패킹 부재의 교환 시기를 관리할 수 있는 장척 기판 처리 장치의 관리 방법을 제공하는 것에 있다.

그래서, 상기 과제를 해결하기 위해서, 패킹 장착 지그에 있어서의 피스톤축의 구성에 대해서 본 발명자가 예의 개량을 시도한 결과, 상기 피스톤축에 기인하는 회전 개구부의 손상을 방지할 수 있는 본 발명을 완성하기에 이르렀다.

즉, 본 발명에 관련된 제 1 발명은,

냉매가 순환하는 냉매 순환부와, 둘레 방향으로 대략 균등한 간격을 띄우고 전체 둘레에 걸쳐 배치 형성된 복수의 가스 도입로와, 이들 복수의 가스 도입로의 각각에 진공 챔버 외부의 가스를 공급하는 로터리 조인트를 구비하고, 진공 챔버 내에 있어서 롤 투 롤로 반송되는 장척 기판을 외주면에 부분적으로 감아 냉각시키는 캔 롤로서,

상기 복수의 가스 도입로의 각각은, 캔 롤의 회전축 방향을 따라 대략 균등한 간격을 띄우고 외주면측에 개구하는 복수의 가스 방출공을 갖고 있고, 상기 로터리 조인트는, 장척 기판을 감는 각도 범위 내에 위치하고 있는 가스 도입로에는 가스를 공급하고 또한 장척 기판을 감는 각도 범위 내에 위치하고 있지 않은 가스 도입로에는 가스를 공급하지 않도록 제어하는 캔 롤에 있어서,

상기 로터리 조인트가, 캔 롤과 동심축 형상으로 형성되고 또한 캔 롤의 중심축에 대해 각각의 가스 제어용 슬라이딩 접촉면이 수직으로 형성되어 있는 회전 링 유닛과 고정 링 유닛으로 구성되고,

상기 회전 링 유닛은, 복수의 상기 가스 도입로에 각각 연통하는 복수의 가스 공급로를 갖고, 이들 복수의 가스 공급로의 각각은, 연통하는 가스 도입로의 캔 롤 외주면 상의 각도 위치에 대응한 각도 위치에서 개구하는 회전 개구부를 회전 링 유닛의 상기 가스 제어용 슬라이딩 접촉면에 갖고 있고,

상기 고정 링 유닛은, 고정 링 유닛의 가스 제어용 슬라이딩 접촉면에 둘레 방향에 걸쳐 형성된 환상 오목홈에 의해 구성되고 또한 환상 오목홈 내의 소정 영역에 끼워넣어진 원호상 패킹 부재에 의해 상기 고정 링 유닛의 가스 제어용 슬라이딩 접촉면이 폐지된 고정 폐지부와 상기 가스 제어용 슬라이딩 접촉면이 폐지되지 않는 고정 개구부를 가짐과 함께 진공 챔버 외부의 가스 공급 배관에 연통하는 가스 분배로를 갖고 있고, 또한, 상기 고정 개구부는, 회전 링 유닛의 회전 개구부가 대향하는 고정 링 유닛의 가스 제어용 슬라이딩 접촉면 상의 영역 중 상기 장척 기판을 감는 각도 범위 내에서 개구하고,

상기 환상 오목홈 내의 소정 영역에 끼워넣어지는 원호상 패킹 부재는, 그 배면측에 배치된 패킹 장착 지그의 피스톤 부재에 의해 회전 링 유닛의 가스 제어용 슬라이딩 접촉면측을 향해서 탄성 지지하여 장착됨과 함께, 상기 피스톤 부재는, 그 피스톤축의 스트로크 범위가 규제되어 피스톤축 선단이 상기 환상 오목홈의 개구면보다 내측으로 들어가도록 되어 있는 것을 특징으로 하고,

제 2 발명은,

상기 로터리 조인트가, 캔 롤과 동심축 형상으로 형성된 원통 기부와 원통 볼록부로 이루어지는 단면 볼록 형상의 회전 링 유닛과, 상기 회전 링 유닛의 원통 볼록부가 끼워넣어져 캔 롤의 중심축에 대해 각각의 가스 제어용 슬라이딩 접촉면이 평행하게 형성되는 원통상의 고정 링 유닛으로 구성되고,

상기 회전 링 유닛은, 복수의 상기 가스 도입로에 각각 연통하는 복수의 가스 공급로를 갖고, 이들 복수의 가스 공급로의 각각은, 연통하는 가스 도입로의 캔 롤 외주면 상의 각도 위치에 대응한 각도 위치에서 개구하는 회전 개구부를 회전 링 유닛에 있어서의 원통 볼록부의 상기 가스 제어용 슬라이딩 접촉면에 갖고 있고,

상기 고정 링 유닛은, 고정 링 유닛의 원통 내주면에 둘레 방향에 걸쳐 형성된 환상 오목홈에 의해 구성되고 또한 환상 오목홈 내의 소정 영역에 끼워넣어진 원호상 패킹 부재에 의해 상기 고정 링 유닛의 가스 제어용 슬라이딩 접촉면이 폐지된 고정 폐지부와 상기 가스 제어용 슬라이딩 접촉면이 폐지되지 않는 고정 개구부를 가짐과 함께 진공 챔버 외부의 가스 공급 배관에 연통하는 가스 분배로를 갖고 있고, 또한, 상기 고정 개구부는, 회전 링 유닛에 있어서의 원통 볼록부의 회전 개구부가 대향하는 고정 링 유닛의 가스 제어용 슬라이딩 접촉면 상의 영역 중 상기 장척 기판을 감는 각도 범위 내에서 개구하고,

또, 제 3 발명은,

제 1 발명 또는 제 2 발명에 기재된 캔 롤에 있어서,

상기 패킹 장착 지그는, 원호상 패킹 부재가 끼워넣어지는 환상 오목홈의 배면측에 형성된 지그 수용부 내에 수용되어 일단측이 폐지되고 타단측에 피스톤축 관통용의 구멍부를 갖는 통상 (筒狀) 본체와, 그 통상 본체 내에 수용되고 또한 상기 구멍부를 관통하는 피스톤축과 그 피스톤축의 기단측에 형성된 플랜지부로 이루어지는 피스톤 부재와, 통상 본체 내에 수용되고 또한 상기 피스톤 부재의 플랜지부를 개재하여 피스톤축을 환상 오목홈측을 향해서 탄성 지지하는 탄성 지지 수단으로 구성되고, 상기 피스톤 부재의 피스톤축 선단이 환상 오목홈의 바닥면에 형성된 구멍부를 관통하여 상기 원호상 패킹 부재의 배면측으로부터 그 원호상 패킹 부재 내에 삽입됨과 함께, 회전 링 유닛의 가스 제어용 슬라이딩 접촉면과의 접촉에 의해 원호상 패킹 부재가 마모되어 상기 피스톤 부재의 플랜지부가 통상 본체의 구멍부에 걸림으로써 상기 피스톤축의 스트로크 범위가 규제되는 것을 특징으로 하는 것이다.

또한, 제 4 발명은,

제 1 발명 ∼ 제 3 발명 중 어느 하나에 기재된 캔 롤에 있어서,

상기 피스톤 부재의 피스톤축을 환상 오목홈측을 향해서 탄성 지지하는 탄성 지지 수단이, 피스톤 부재에 있어서의 플랜지부의 배면측에 장착된 스프링재에 의해 구성되어 있는 것을 특징으로 하고,

제 5 발명은,

제 4 발명에 기재된 캔 롤에 있어서,

상기 스프링재가, 코일 스프링인 것을 특징으로 하고,

제 6 발명은,

제 1 발명 ∼ 제 5 발명 중 어느 하나에 기재된 캔 롤에 있어서,

상기 원호상 패킹 부재가 불소계 수지로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 것이다.

다음으로, 본 발명에 관련된 제 7 발명은,

진공 챔버와, 그 진공 챔버 내에 있어서 롤 투 롤로 장척 기판을 반송하는 반송 기구와, 장척 기판에 대해 열 부하가 걸리는 처리를 실시하는 처리 수단과, 둘레 방향으로 대략 균등한 간격을 띄우고 전체 둘레에 걸쳐 배치 형성된 복수의 가스 도입로 및 그들 복수의 가스 도입로의 각각에 진공 챔버 외부의 가스를 공급하는 로터리 조인트를 가짐과 함께 순환하는 냉매로 냉각된 외주면에 장척 기판을 부분적으로 감아 냉각시키는 캔 롤을 구비하고,

상기 복수의 가스 도입로의 각각은, 캔 롤의 회전축 방향을 따라 대략 균등한 간격을 띄우고 외주면측에 개구하는 복수의 가스 방출공을 갖고 있고, 상기 로터리 조인트는, 장척 기판을 감는 각도 범위 내에 위치하고 있는 가스 도입로에는 가스를 공급하고 또한 장척 기판을 감는 각도 범위 내에 위치하고 있지 않은 가스 도입로에는 가스를 공급하지 않는 구조를 갖는 장척 기판 처리 장치에 있어서,

제 8 발명은,

또, 제 9 발명은,

제 7 발명 또는 제 8 발명에 기재된 장척 기판 처리 장치에 있어서,

상기 패킹 장착 지그는, 원호상 패킹 부재가 끼워넣어지는 환상 오목홈의 배면측에 형성된 지그 수용부 내에 수용되어 일단측이 폐지되고 타단측에 피스톤축 관통용의 구멍부를 갖는 통상 본체와, 그 통상 본체 내에 수용되고 또한 상기 구멍부를 관통하는 피스톤축과 그 피스톤축의 기단측에 형성된 플랜지부로 이루어지는 피스톤 부재와, 통상 본체 내에 수용되고 또한 상기 피스톤 부재의 플랜지부를 개재하여 피스톤축을 환상 오목홈측을 향해서 탄성 지지하는 탄성 지지 수단으로 구성되고, 상기 피스톤 부재의 피스톤축 선단이 환상 오목홈의 바닥면에 형성된 구멍부를 관통하여 상기 원호상 패킹 부재의 배면측으로부터 그 원호상 패킹 부재 내에 삽입됨과 함께, 회전 링 유닛의 가스 제어용 슬라이딩 접촉면과의 접촉에 의해 원호상 패킹 부재가 마모되어 상기 피스톤 부재의 플랜지부가 통상 본체의 구멍부에 걸림으로써 상기 피스톤축의 스트로크 범위가 규제되는 것을 특징으로 하는 것이다.

또한, 본 발명에 관련된 제 10 발명은,

제 7 발명 ∼ 제 9 발명 중 어느 하나에 기재된 장척 기판 처리 장치에 있어서,

제 11 발명은,

제 10 발명에 기재된 장척 기판 처리 장치에 있어서,

상기 스프링재가, 코일 스프링인 것을 특징으로 하고,

제 12 발명은,

제 7 발명 ∼ 제 11 발명 중 어느 하나에 기재된 장척 기판 처리 장치에 있어서,

상기 원호상 패킹 부재가 불소계 수지로 구성되어 있는 것을 특징으로 하고,

제 13 발명은,

제 7 발명 ∼ 제 12 발명 중 어느 하나에 기재된 장척 기판 처리 장치에 있어서,

열 부하가 걸리는 상기 처리가, 플라즈마 처리 또는 이온 빔 처리인 것을 특징으로 하고,

제 14 발명은,

제 13 발명에 기재된 장척 기판 처리 장치에 있어서,

상기 플라즈마 처리 또는 이온 빔 처리를 실시하는 기구가, 캔 롤의 외주면에서 획정되는 반송 경로에 대향하고 있는 것을 특징으로 하고,

제 15 발명은,

열 부하가 걸리는 상기 처리가, 진공 성막 처리인 것을 특징으로 하고,

제 16 발명은,

제 15 발명에 기재된 장척 기판 처리 장치에 있어서,

상기 진공 성막 처리가, 캔 롤의 외주면에서 획정되는 반송 경로에 대향하는 진공 성막 수단에 의한 처리인 것을 특징으로 하고,

제 17 발명은,

제 16 발명에 기재된 장척 기판 처리 장치에 있어서,

상기 진공 성막 수단이, 마그네트론 스퍼터링인 것을 특징으로 하고,

또, 제 18 발명은,

제 7 발명 ∼ 제 17 발명 중 어느 하나에 기재된 장척 기판 처리 장치의 관리 방법에 있어서,

상기 가스 도입로 내에 있어서의 가스 압력의 저하 혹은 가스 도입로 내의 지정 압력을 유지하기 위한 가스 도입량의 증가에 기초하여 상기 원호상 패킹 부재의 교환 시기를 관리하는 것을 특징으로 하는 것이다.

본 발명에 관련된 캔 롤과 장척 기판 처리 장치에 의하면,

환상 오목홈 내의 소정 영역에 끼워넣어지는 원호상 패킹 부재가, 그 배면측에 배치된 패킹 장착 지그의 피스톤 부재에 의해 회전 링 유닛의 가스 제어용 슬라이딩 접촉면측을 향해서 탄성 지지하여 장착되어 있기 때문에, 상기 가스 제어용 슬라이딩 접촉면과의 접촉에 의해 원호상 패킹 부재가 마모되어도 회전 링 유닛의 회전 개구부를 확실하게 폐지하는 것이 가능해진다.

또, 원호상 패킹 부재를 고정시키는 상기 피스톤 부재는, 그 피스톤축의 스트로크 범위가 규제되어 피스톤축 선단이 상기 환상 오목홈의 개구면보다 내측으로 들어가도록 되어 있고, 가스 제어용 슬라이딩 접촉면과의 접촉에 의해 원호상 패킹 부재의 마모 상태가 진행된 경우에도 피스톤축 선단이 회전 링 유닛의 가스 제어용 슬라이딩 접촉면측으로 돌출하는 경우가 없기 때문에, 회전 링 유닛에 있어서의 회전 개구부의 손상도 미연에 방지할 수 있다.

또한, 본 발명에 관련된 장척 기판 처리 장치의 관리 방법에 의하면,

가스 도입로 내에 있어서의 가스 압력의 저하 혹은 가스 도입로 내의 지정 압력을 유지하기 위한 가스 도입량의 증가에 기초하여 회전 개구부로부터의 가스 누출이 확인되고, 이에 따라 원호상 패킹 부재의 마모 상태를 검지할 수 있기 때문에, 원호상 패킹 부재의 교환 시기를 관리하는 것이 가능해진다.

도 1 은, 본 발명에 관련된 캔 롤이 적합하게 사용되는 롤 투 롤 방식의 장척 기판 처리 장치의 일례를 나타내는 설명도이다.
도 2 는, 로터리 조인트를 구비하는 특허문헌 7 에 관련된 캔 롤의 개략 사시도이다.
도 3 은, 캔 롤의 중심축에 대해 각각의 가스 제어용 슬라이딩 접촉면이 수직이 되도록 형성되어 있는 고정 링 유닛과 회전 링 유닛의 개략 사시도이다.
도 4 는, 캔 롤의 중심축에 대해 고정 링 유닛과 회전 링 유닛의 가스 제어용 슬라이딩 접촉면이 수직이 되도록 형성된 캔 롤의 개략 구성을 나타내는 설명도이다.
도 5 는, 캔 롤의 중심축에 대해 각각의 가스 제어용 슬라이딩 접촉면이 수직이 되도록 형성되어 있는 고정 링 유닛과 회전 링 유닛으로 구성된 로터리 조인트의 측면도, 및, A-A' 단면과 B-B' 단면도이다.
도 6 은, 캔 롤의 중심축에 대해 각각의 가스 제어용 슬라이딩 접촉면이 평행하게 되도록 형성되어 있는 고정 링 유닛과 회전 링 유닛의 개략 사시도이다.
도 7 은, 캔 롤의 중심축에 대해 고정 링 유닛과 회전 링 유닛의 가스 제어용 슬라이딩 접촉면이 평행하게 되도록 형성된 캔 롤의 개략 구성을 나타내는 설명도이다.
도 8 은, 캔 롤의 중심축에 대해 각각의 가스 제어용 슬라이딩 접촉면이 평행하게 되도록 형성되어 있는 고정 링 유닛과 회전 링 유닛으로 구성된 로터리 조인트의 측면도, 및, A-A' 단면과 B-B' 단면도이다.
도 9(A) 는, 「수직형 로터리 조인트」 에 적용되는 원호상 패킹 부재의 개략 부분 사시도이고, 도 9(B) 는, 「평행형 로터리 조인트」 에 적용되는 원호상 패킹 부재의 개략 부분 사시도이고, 도 9(C) 는, 가스 제어용 슬라이딩 접촉면측을 향해서 탄성 지지한 상태로 원호상 패킹 부재가 장착된 상태를 나타내는 설명도이다.
도 10(A) 는, 패킹 장착 지그의 고정 부재로서 고정 나사가 적용된 상태를 나타내는 설명도이고, 도 10(B) 는, 고정 나사가 적용된 경우의 문제 (회전 개구부로부터의 가스 누출) 를 나타내는 설명도이고, 도 10(C) 는, 패킹 장착 지그의 고정 부재로서 탄성 지지 수단을 갖는 피스톤축이 적용된 상태를 나타내는 설명도이고, 도 10(D) 는, 피스톤축이 적용된 경우의 문제 (회전 개구부의 파손) 를 나타내는 설명도이다.
도 11(A) ∼ (B) 는, 패킹 장착 지그의 고정 부재로서 스트로크 범위가 규제된 본 발명의 피스톤 부재가 적용된 상태를 나타내는 개략 사시도이다.
도 12(A) ∼ (C) 는, 본 발명의 피스톤 부재의 작용 설명도이다.

이하, 본 발명과 종래예에 관련된 캔 롤 및 이것을 탑재한 장척 기판 처리 장치의 일 구체예에 대해서 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다. 먼저, 도 1 을 참조하면서, 장척 기판 처리 장치의 일례인 장척 기판 진공 성막 장치에 대해서 설명한다. 또한, 장척 기판에는, 일례로서 장척 내열성 수지 필름을 사용하는 경우에 대해서 설명한다. 또, 장척 기판에 대해 실시되는 열 부하가 걸리는 처리로서, 스퍼터링 처리를 예로 들어 설명한다.

(1) 장척 기판 처리 장치

도 1 에 나타내는 장척 내열성 수지 필름의 성막 장치는 스퍼터링 웨브 코터라고 칭해지는 장치이며, 롤 투 롤 방식으로 반송되는 장척상 내열 수지 필름의 표면에 연속적으로 효율적으로 성막 처리를 실시하는 경우에 적합하게 사용된다.

구체적으로 설명하면, 롤 투 롤 방식으로 반송되는 장척 내열성 수지 필름의 성막 장치 (스퍼터링 웨브 코터) 는, 진공 챔버 (50) 내에 형성되어 있고, 권출 롤 (51) 로부터 권출된 장척 내열성 수지 필름 (52) 에 대해 소정의 성막 처리를 실시한 후, 권취 롤 (64) 로 권취하도록 되어 있다. 권출 롤 (51) 로부터 권취 롤 (64) 까지의 반송 경로의 도중에, 모터로 회전 구동되는 캔 롤 (56) 이 배치되어 있다. 이 캔 롤 (56) 의 내부에는, 진공 챔버 (50) 의 외부에서 온도 조절된 냉매가 순환하고 있다. 여기서, 캔 롤 (56) 의 외주면에 필름 (52) 이 감겨져 있는 부분을 「랩부」, 필름 (52) 이 감겨져 있지 않은 부분을 「비랩부」 라고 부르기로 한다.

진공 챔버 (50) 내에서는, 스퍼터링 성막을 위해서, 도달 압력 10^-4 ㎩ 정도까지의 감압과, 그 후의 스퍼터링 가스의 도입에 의한 0.1 ∼ 10 ㎩ 정도의 압력 조정이 실시된다. 스퍼터링 가스에는 아르곤 등 공지된 가스가 사용되고, 목적에 따라 추가로 산소 등의 가스가 첨가된다. 진공 챔버 (50) 의 형상이나 재질은, 이와 같은 감압 상태에 견딜 수 있는 것이면 특별히 한정은 없고, 여러 가지의 것을 사용할 수 있다. 상기한 바와 같이 진공 챔버 (50) 내를 감압하여 그 상태를 유지하기 위해서, 진공 챔버 (50) 에는 도시되지 않은 드라이 펌프, 터보 분자 펌프, 크라이오 코일 등의 각종 장치가 구비되어 있다.

권출 롤 (51) 로부터 캔 롤 (56) 까지의 반송 경로에는, 장척 내열성 수지 필름 (52) 을 안내하는 프리 롤러 (53) 와, 장척 내열성 수지 필름 (52) 의 장력의 측정을 실시하는 장력 센서 롤 (54) 이 이 순서로 배치되어 있다. 또, 장력 센서 롤 (54) 로부터 송출되어 캔 롤 (56) 을 향하는 장척 내열성 수지 필름 (52) 은, 캔 롤 (56) 의 근방에 형성된 모터 구동의 피드 롤러 (55) 에 의해, 캔 롤 (56) 의 주속도 (周速度) 에 대한 조정이 실시된다. 이에 따라 캔 롤 (56) 의 외주면에 장척 내열성 수지 필름 (52) 을 밀착시킬 수 있다.

캔 롤 (56) 로부터 권취 롤 (64) 까지의 반송 경로도, 상기와 마찬가지로, 캔 롤 (56) 의 주속도에 대한 조정을 실시하는 모터 구동의 피드 롤러 (61), 장척 내열성 수지 필름 (52) 의 장력의 측정을 실시하는 장력 센서 롤 (62), 및, 장척 내열성 수지 필름 (52) 을 안내하는 프리 롤러 (63) 가 이 순서로 배치되어 있다.

상기 권출 롤 (51) 및 권취 롤 (64) 에서는, 파우더 클러치 등에 의한 토크 제어에 의해 장척 내열성 수지 필름 (52) 의 장력 밸런스가 유지되고 있다. 또, 캔 롤 (56) 의 회전과 이것에 연동하여 회전하는 모터 구동의 피드 롤러 (55, 61) 에 의해, 권출 롤 (51) 로부터 장척 내열성 수지 필름 (52) 이 권출되어 권취 롤 (64) 에 권취되도록 되어 있다.

캔 롤 (56) 의 근방에는, 캔 롤 (56) 의 외주면에서 획정되는 반송 경로 (즉, 캔 롤 (56) 의 외주면 중 장척 내열성 수지 필름 (52) 을 감는 영역) 에 대향하는 위치에, 성막 수단으로서의 마그네트론 스퍼터링 캐소드 (57, 58, 59 및 60) 가 형성되어 있다. 또한, 상기한 각도 범위를 장척 내열성 수지 필름 (52) 의 품은각이라고 칭하고, 이 범위를 상기 랩부라고 부르는 것으로 하고 있다.

금속막의 스퍼터링 성막의 경우에는, 도 1 에 나타내는 바와 같이 판상의 타깃을 사용할 수 있지만, 판상 타깃을 사용한 경우, 타깃 상에 노듈 (이물질의 성장) 이 발생하는 경우가 있다. 이것이 문제가 되는 경우에는, 노듈의 발생이 없고, 타깃의 사용 효율도 높은 원통형의 로터리 타깃을 사용하는 것이 바람직하다.

또, 이 도 1 의 장척 내열성 수지 필름 (52) 의 성막 장치는, 열 부하가 걸리는 처리로서 스퍼터링 처리를 상정한 것이기 때문에, 마그네트론 스퍼터링 캐소드가 도시되어 있지만, 열 부하가 걸리는 처리가 CVD (화학 증착) 나 증착 처리 등의 다른 것인 경우에는, 판상 타깃 대신에 다른 진공 성막 수단이 형성된다.

(2) 가스 방출 기구가 부착된 캔 롤

다음으로, 가스 방출 기구가 부착된 캔 롤에 대해서 도 2, 도 4 및 도 7 을 참조하면서 설명한다. 본 가스 방출 기구가 부착된 캔 롤 (56) 은, 도시되지 않은 구동 장치에 의해 회전 중심축 (56a) 을 중심으로 회전 구동되는 원통 부재 (10) (도 2 참조) 로 구성되어 있다. 이 원통 부재 (10) 의 외표면에 장척 내열성 수지 필름 (52) 을 감으면서 반송하는 반송 경로가 획정된다. 원통 부재 (10) 의 내표면측에는, 냉각수 등의 냉매가 유통하는 냉매 순환부 (11) (도 4 및 도 7 참조) 가 재킷 구조로 형성되어 있다.

또, 원통 부재 (10) 의 회전 중심축 (56a) 부분에 위치하는 회전축 (12) (도 2 참조) 은 이중 배관 구조로 되어 있고, 이 회전축 (12) 을 개재하여 진공 챔버 (50) 의 외부에 형성된 도시되지 않은 냉매 냉각 장치와 냉매 순환부 (11) 의 사이에서 냉매가 순환하도록 되어 있고, 이에 따라 캔 롤 (56) 외주면의 온도 조절이 가능하게 되어 있다.

즉, 냉매 냉각 장치로 냉각된 냉각수 등의 냉매는, 냉각수구 (40) 로부터 도입되고 또한 내측 배관 (12a) 의 내측을 거쳐 냉매 순환부 (11) 에 보내지고, 여기서 장척 내열성 수지 필름 (52) 의 열을 받아 승온한 후, 내측 배관 (12a) 과 외측 배관 (12b) 의 사이의 공간을 거쳐 다시 냉매 냉각 장치로 되돌아간다. 또한, 외측 배관 (12b) 의 외측에는 회전하는 캔 롤 (56) 을 지지하는 베어링 (32) 이 형성되어 있다.

이 캔 롤 (56) 의 원통 부재 (10) 에는, 둘레 방향으로 대략 균등한 간격을 띄우고 전체 둘레에 걸쳐 복수의 가스 도입로 (14) 가 배치 형성되어 있다. 이들 복수의 가스 도입로 (14) 의 각각은, 캔 롤 (56) 의 회전 중심선 (56a) 방향을 따라 연장하도록 원통 부재 (10) 의 육후부 내에 뚫려 형성되어 있다. 또한, 도 2 에는, 12 개의 가스 도입로 (14) 가 균등한 간격을 띄우고 전체 둘레에 걸쳐 배치 형성되어 있는 예가 나타나 있다.

각 가스 도입로 (14) 는, 원통 부재 (10) 의 외표면측 (즉, 캔 롤 (56) 의 외주면측) 에 개구하는 복수의 가스 방출공 (15) 을 갖고 있다. 이들 복수의 가스 방출공 (15) 은, 캔 롤 (56) 의 회전 중심축 (56a) 방향을 따라 대략 균등한 간격을 띄우고 뚫려 형성되어 있다. 그리고, 도 2 에 나타내는 바와 같이 회전 링 유닛 (21) 과 고정 링 유닛 (22) 으로 이루어지는 로터리 조인트 (20) 를 개재하여 진공 챔버 (50) 의 외부로부터 각 가스 도입로 (14) 에 가스가 공급되도록 되어 있고, 이에 따라 캔 롤 (56) 의 외주면과 거기에 감기는 장척 내열성 수지 필름 (52) 의 사이에 형성되는 갭부 (간극) 에 가스를 도입하는 것이 가능해진다.

상기 장척 내열성 수지 필름 (52) 과 캔 롤 (56) 표면은 상기 서술한 바와 같이 완전한 평면은 아니기 때문에, 그 갭부 (간극) 가 진공에 의해 단열되어 열전도 효율을 저하시키고 있고, 스퍼터링 성막 시의 열에 의한 내열성 수지 필름 (52) 의 주름 발생 원인이 되고 있다.

또한, 비특허문헌 2 에 의하면, 도입 가스가 아르곤 가스인 경우, 도입 가스 압력이 500 ㎩ 이고 또한 갭 사이 거리가 약 40 ㎛ 이하일 때, 갭 사이의 열전도율은 250 (W/㎡·K) 이 된다. 본 발명의 가스 방출 기구가 부착된 캔 롤에 있어서도, 랩부의 캔 롤 표면과 필름 사이 갭의 가스 압력이 높을수록 열전도율이 높아져 필름 냉각 효율은 좋아진다. 그러나, 상기 가스 압력이, 필름 장력 (T) 으로 캔 롤이 가압되는 힘인 항력 P = T/R (R : 캔 롤 반경) 을 넘은 경우, 캔 롤로부터 필름이 들떠 가스 압력 제어가 곤란해진다. 이 때문에, 캔 롤 표면과 필름 사이 갭에 있어서의 가스 압력의 제어가 중요하다. 그리고, 로터리 조인트 내의 패킹 부재에 의해 비랩부에 대한 가스 도입을 완전히 정지시키지 않으면, 정확한 압력 제어를 할 수 없게 되어 버리는 경우가 있다.

이하, 캔 롤의 중심축에 대해 회전 링 유닛과 고정 링 유닛의 가스 제어용 슬라이딩 접촉면이 수직이 되도록 형성된 상기 「수직형 로터리 조인트」 와, 캔 롤의 중심축에 대해 회전 링 유닛과 고정 링 유닛의 가스 제어용 슬라이딩 접촉면이 평행하게 되도록 형성된 상기 「평행형 로터리 조인트」 에 대해서 설명한다.

(3) 로터리 조인트

(3-1) 수직형 로터리 조인트

수직형 로터리 조인트는, 도 3 ∼ 도 5 에 나타내는 바와 같이 회전 링 유닛 (21) 과, 고정 지그 (41) 로 회전하지 않도록 고정된 고정 링 유닛 (22) 으로 구성되어 있다.

그리고, 상기 회전 링 유닛 (21) 은, 연결 배관 (25) 을 통해서 복수의 가스 도입로 (14) 에 각각 연통하는 복수의 가스 공급로 (23) 를 갖고 있고, 또한, 가스 공급로 (23) 의 각각은, 상기 연결 배관 (25) 을 통해서 연통하는 가스 도입로 (14) 의 캔 롤 (56) 외주면 상의 각도 위치에 대응한 각도 위치 (캔 롤 (56) 외주면 상의 각도 위치와 대략 동일한 각도 위치) 에서 개구하는 회전 개구부 (23a) 를 가스 제어용 슬라이딩 접촉면에 갖고 있다.

한편, 상기 고정 링 유닛 (22) 은, 가스 제어용 슬라이딩 접촉면에 둘레 방향에 걸쳐 형성된 환상 오목홈 (27a) 에 의해 구성되고 또한 환상 오목홈 (27a) 내의 소정 영역에 끼워넣어진 원호상 패킹 부재 (42) 에 의해 고정 링 유닛 (22) 의 가스 제어용 슬라이딩 접촉면이 폐지된 고정 폐지부와 상기 가스 제어용 슬라이딩 접촉면이 폐지되지 않는 고정 개구부를 가짐과 함께 진공 챔버 외부의 공급 배관 (26) 에 연통하는 가스 분배로 (27) 를 갖고 있다. 또, 상기 고정 개구부는, 회전 링 유닛 (21) 의 회전 개구부 (23a) 가 대향하는 고정 링 유닛 (22) 의 가스 제어용 슬라이딩 접촉면 상의 영역 중 장척 내열성 수지 필름 (52) 을 감는 각도 범위 내에서 개구하고 있다.

그리고, 캔 롤 (56) 외주면에 필름 (52) 이 감기지 않는 캔 롤 (56) 의 비랩부 영역에 대응하는 경우, 도 3 에 나타내는 바와 같이, 회전 링 유닛 (21) 의 회전 개구부 (23a) 는, 고정 링 유닛 (22) 의 환상 오목홈 (27a) 내에 원호상 패킹 부재 (42) 가 끼워넣어진 고정 폐지부에 대향하여 가스 공급로 (23) 와 가스 분배로 (27) 는 서로 분리된 상태가 되고, 진공 챔버 (50) 외부로부터의 가스가 가스 공급로 (23) 에 공급되지 않는 구조가 되기 때문에 캔 롤 (56) 외주면의 가스 방출공 (15) 으로부터 가스가 방출되는 경우는 없다.

한편, 캔 롤 (56) 외주면에 필름 (52) 이 감기는 캔 롤 (56) 의 랩부 영역에 대응하는 경우, 도 3 에 나타내는 바와 같이, 회전 링 유닛 (21) 의 회전 개구부 (23a) 는, 상기 고정 링 유닛 (22) 의 환상 오목홈 (27a) 내에 원호상 패킹 부재 (42) 가 끼워넣어지지 않는 고정 개구부에 대향하여 가스 공급로 (23) 와 가스 분배로 (27) 는 접속된 상태가 되고, 캔 롤 (56) 외주면의 가스 방출공 (15) 으로부터 가스가 방출되어 캔 롤 (56) 외주면과 필름 (52) 사이의 갭부에 가스가 도입되도록 되어 있다.

또한, 도 3 ∼ 도 5 중의 부호 43 은 패킹 장착 지그, 도 5 중의 부호 77 은 회전 링 유닛 (21) 의 고정 나사구멍을 각각 나타내고, 또, 도 5 중의 부호 82 와 83 은 캔 롤 (56) 외주면에 필름 (52) 이 감기는 랩부 영역의 캔 롤 (56) 표면과 필름 (52) 의 갭 사이 가스 압력에 상당하는 가스 분배로 (27) 내의 압력을 측정하기 위한 압력계 포트를 나타내고 있다.

(3-2) 평행형 로터리 조인트

평행형 로터리 조인트는, 도 6 ∼ 도 8 에 나타내는 바와 같이, 원통 기부 (21a) 와 원통 볼록부 (21b) 로 이루어지는 단면 볼록 형상의 회전 링 유닛 (21) 과, 회전 링 유닛 (21) 의 상기 원통 볼록부 (21b) 가 끼워넣어지고 또한 고정 지그 (41) 로 회전하지 않도록 고정된 고정 링 유닛 (22) 으로 구성되어 있다.

그리고, 상기 회전 링 유닛 (21) 은, 연결 배관 (25) 을 통해서 복수의 가스 도입로 (14) 에 각각 연통하는 복수의 가스 공급로 (23) 를 가짐과 함께, 가스 공급로 (23) 의 각각은, 연통하는 가스 도입로 (14) 의 캔 롤 (56) 외주면 상의 각도 위치에 대응한 각도 위치에서 개구하는 회전 개구부 (23a) 를 원통 볼록부 (21b) 의 가스 제어용 슬라이딩 접촉면에 갖고 있다.

한편, 고정 링 유닛 (22) 은, 그 원통 내주면에 둘레 방향에 걸쳐 형성된 환상 오목홈 (27a) 에 의해 구성되고 또한 환상 오목홈 (27a) 내의 소정 영역에 끼워넣어진 원호상 패킹 부재 (42) 에 의해 고정 링 유닛 (22) 의 가스 제어용 슬라이딩 접촉면이 폐지된 고정 폐지부와 가스 제어용 슬라이딩 접촉면이 폐지되지 않는 고정 개구부를 가짐과 함께 진공 챔버 (50) 외부의 공급 배관 (26) 에 연통하는 가스 분배로 (27) 를 갖고 있다. 또, 상기 고정 개구부는, 회전 링 유닛 (21) 에 있어서의 원통 볼록부 (21b) 의 회전 개구부 (23a) 가 대향하는 고정 링 유닛 (22) 의 가스 제어용 슬라이딩 접촉면 상의 영역 중 장척 내열성 수지 필름 (52) 을 감는 각도 범위 내에서 개구하고 있다.

그리고, 캔 롤 (56) 외주면에 필름 (52) 이 감기지 않는 캔 롤 (56) 의 비랩부 영역에 대응하는 경우, 도 6 에 나타내는 바와 같이, 회전 링 유닛 (21) 의 회전 개구부 (23a) 는, 고정 링 유닛 (22) 의 환상 오목홈 (27a) 내에 원호상 패킹 부재 (42) 가 끼워넣어진 고정 폐지부에 대향하여 가스 공급로 (23) 와 가스 분배로 (27) 는 서로 분리된 상태가 되고, 진공 챔버 (50) 외부로부터의 가스가 가스 공급로 (23) 에 공급되지 않는 구조가 되기 때문에 캔 롤 (56) 외주면의 가스 방출공 (15) 으로부터 가스가 방출되는 경우는 없다.

한편, 캔 롤 (56) 외주면에 필름 (52) 이 감기는 캔 롤 (56) 의 랩부 영역에 대응하는 경우, 도 6 에 나타내는 바와 같이, 회전 링 유닛 (21) 의 회전 개구부 (23a) 는, 상기 고정 링 유닛 (22) 의 환상 오목홈 (27a) 내에 원호상 패킹 부재 (42) 가 끼워넣어지지 않는 고정 개구부에 대향하여 가스 공급로 (23) 와 가스 분배로 (27) 는 접속된 상태가 되고, 캔 롤 (56) 외주면의 가스 방출공 (15) 으로부터 가스가 방출되어 캔 롤 (56) 외주면과 필름 (52) 사이의 갭부에 가스가 도입되도록 되어 있다.

또한, 도 6 ∼ 도 8 중의 부호 43 은 패킹 장착 지그, 도 8 중의 부호 77 은 회전 링 유닛 (21) 의 고정 나사구멍을 각각 나타내고, 또, 도 8 중의 부호 82 와 83 은 캔 롤 (56) 외주면에 필름 (52) 이 감기는 랩부 영역의 캔 롤 (56) 표면과 필름 (52) 의 갭 사이 가스 압력에 상당하는 가스 분배로 (27) 내의 압력을 측정하기 위한 압력계 포트를 나타내고 있다.

(4) 패킹 장착 지그의 고정 부재

(4-1) 고정 나사

원호상 패킹 부재의 고정 부재로서 고정 나사가 적용된 경우, 원호상 패킹 부재 (42) 가 신품일 때에 있어서는, 도 10(A) 에 나타내는 바와 같이 원호상 패킹 부재 (42) 의 선단부에서 회전 링 유닛 (21) 의 회전 개구부 (23a) 를 확실하게 폐지할 수 있지만, 회전 링 유닛 (21) 의 가스 제어용 슬라이딩 접촉면과의 접촉에 의해 원호상 패킹 부재 (42) 가 마모된 경우, 도 10(B) 에 나타내는 바와 같이 그 원호상 패킹 부재 (42) 의 선단부와 회전 링 유닛 (21) 의 가스 제어용 슬라이딩 접촉면 사이에 간극 공간 (α) 이 형성되어 버리기 때문에, 상기 서술한 바와 같이 회전 개구부 (23a) 로부터 가스 누출을 발생하는 문제가 존재한다.

(4-2) 탄성 지지 수단을 갖는 피스톤축

상기 고정 부재로서 탄성 지지 수단을 갖는 피스톤축 (43b) 이 적용된 경우, 회전 링 유닛 (21) 의 가스 제어용 슬라이딩 접촉면측을 향해서 원호상 패킹 부재 (42) 가 항상 압압된 상태가 되기 때문에, 가스 제어용 슬라이딩 접촉면과의 접촉에 의해 원호상 패킹 부재 (42) 가 마모되어도 도 10(C) ∼ (D) 에 나타내는 바와 같이 회전 링 유닛 (21) 의 회전 개구부 (23a) 를 폐지하는 것은 가능해진다. 그러나, 원호상 패킹 부재 (42) 의 마모 상태가 더욱 진행되어, 도 10(D) 에 나타내는 바와 같이 피스톤축 (43b) 의 선단이 환상 오목홈 (27a) 의 개구면보다 외방 (회전 링 유닛 (21) 의 가스 제어용 슬라이딩 접촉면측) 으로 돌출해 버린 경우, 회전 링 유닛 (21) 의 회전 개구부 (23a) 에 피스톤축 (43b) 선단이 접촉하여 손상시켜 버리기 때문에, 상기 서술한 바와 같이 그 후의 사용이 곤란해지는 치명적인 문제가 존재하였다.

(4-3) 본 발명에 관련된 패킹 장착 지그

본 발명에 관련된 패킹 장착 지그의 피스톤 부재 (고정 부재) 는, 피스톤 부재에 있어서의 피스톤축의 스트로크 범위가 규제되어 피스톤축 선단이 환상 오목홈의 개구면보다 내측으로 들어가도록 되어 있는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 관련된 패킹 장착 지그의 구체예를 도 11(A) ∼ (B) 에 나타낸다. 즉, 본 발명에 관련된 패킹 장착 지그 (43) 는, 원호상 패킹 부재 (42) 가 끼워넣어지는 환상 오목홈 (27a) 의 배면측에 형성된 지그 수용부 (100) 내에 수용되어 일단측이 폐지되고 타단측에 피스톤축 관통용의 구멍부를 갖는 통상 본체 (90) 와, 그 통상 본체 (90) 내에 수용되고 또한 상기 구멍부를 관통하는 피스톤축 (91) 과, 그 피스톤축 (91) 의 기단측에 형성된 플랜지부 (92) 로 이루어지는 피스톤 부재와, 통상 본체 (90) 내에 수용되고 또한 상기 피스톤 부재의 플랜지부 (92) 를 개재하여 피스톤축 (91) 을 환상 오목홈 (27a) 측을 향해서 탄성 지지하는 탄성 지지 수단 (코일 스프링) (93) 으로 구성되어 있다.

그리고, 상기 피스톤 부재의 피스톤축 (91) 선단이 환상 오목홈 (27a) 의 바닥면에 형성된 구멍부를 관통하여 상기 원호상 패킹 부재 (42) 의 배면측으로부터 원호상 패킹 부재 (42) 내에 삽입됨과 함께, 회전 링 유닛 (21) 의 가스 제어용 슬라이딩 접촉면과의 접촉에 의해 원호상 패킹 부재 (42) 가 마모되어 상기 피스톤 부재의 플랜지부 (92) 가 통상 본체 (90) 의 구멍부에 걸림으로써 상기 피스톤축 (91) 의 스트로크 범위가 규제되어, 도 11(B) 에 나타내는 바와 같이 피스톤축 (91) 선단이 상기 환상 오목홈 (27a) 의 개구면보다 내측으로 들어가도록 (회전 링 유닛 (21) 의 가스 제어용 슬라이딩 접촉면측으로 돌출하지 않는다) 되어 있다.

그리고, 탄성 지지 수단 (코일 스프링) (93) 의 작용에 의해, 회전 링 유닛 (21) 의 가스 제어용 슬라이딩 접촉면측을 향해서 원호상 패킹 부재 (42) 가 항상 압압된 상태가 되기 때문에, 가스 제어용 슬라이딩 접촉면과의 접촉에 의해 원호상 패킹 부재 (42) 가 마모되어도, 도 12(A) ∼ (B) 에 나타내는 바와 같이 회전 링 유닛 (21) 의 회전 개구부 (23a) 를 폐지하는 것은 가능해진다. 또, 회전 링 유닛 (21) 의 가스 제어용 슬라이딩 접촉면과의 접촉에 의해 원호상 패킹 부재 (42) 의 마모 상태가 진행된 경우에도, 도 12(C) 에 나타내는 바와 같이 피스톤축 (91) 의 스트로크 범위가 규제되어 피스톤축 (91) 선단이 회전 링 유닛 (21) 의 가스 제어용 슬라이딩 접촉면측으로 돌출하는 경우가 없기 때문에, 회전 링 유닛 (21) 에 있어서의 회전 개구부 (23a) 의 손상을 미연에 방지하는 것이 가능해진다.

또, 원호상 패킹 부재 (42) 의 마모가 진행되어 회전 개구부 (23a) 로부터의 가스 누출을 발생한 경우, 상기 고정 링 유닛 (22) 에 장착한 압력계가 유량 제어되고 있을 때는 압력이 저하되고, 또, 상기 압력계가 압력 제어되고 있을 때는 설정 압력을 유지하기 위한 가스 유량이 많아지기 때문에, 원호상 패킹 부재 (42) 의 수명 (즉 패킹 부재의 교환 시기) 을 아는 것이 가능해진다.

또한, 도입 가스를 스퍼터링 분위기의 가스와 동일한 것으로 한 경우, 도입 가스로 스퍼터링 분위기를 오염시키는 경우도 없다. 또한, 로터리 조인트는, 캔 롤의 편측 뿐만 아니라 캔 롤의 양측에 장착해도 되고, 가스 압력을 안정시키려면 캔 롤의 양측에 장착하는 것이 바람직하다.

(5) 장척 기판과 열 부하가 걸리는 표면 처리

장척 기판으로서 내열성 수지 필름을 예로 들어 본 발명에 관련된 장척 기판 처리 장치의 설명을 실시했지만, 본 발명에 관련된 장척 기판 처리 장치에서 사용하는 장척 기판에는, 다른 수지 필름은 물론, 금속박이나 금속 스트립 등의 금속 필름을 사용하는 것이 가능하다. 수지 필름으로는, 폴리에틸렌테레프탈레이트 (PET) 필름과 같은 비교적 내열성이 떨어지는 수지 필름이나 폴리이미드 필름과 같은 내열성 수지 필름을 예시할 수 있다.

상기 서술한 금속막이 부착된 내열성 수지 필름을 제조하는 경우에는, 폴리이미드계 필름, 폴리아미드계 필름, 폴리에스테르계 필름, 폴리테트라플루오로에틸렌계 필름, 폴리페닐렌술파이드계 필름, 폴리에틸렌나프탈레이트계 필름 또는 액정 폴리머계 필름에서 선택되는 내열성 수지 필름이 적합하게 사용된다. 왜냐하면, 이들을 사용하여 얻어지는 금속막이 부착된 내열성 수지 필름은, 금속막이 부착된 플렉시블 기판에 요구되는 유연성, 실용상 필요한 강도, 배선 재료로서 적합한 전기 절연성이 우수하기 때문이다.

또, 금속막이 부착된 내열성 수지 필름의 제조는, 상기 서술한 장척 기판 진공 성막 장치에 장척 기판으로서 상기 내열성 수지 필름을 사용하고, 그 표면에 금속막을 스퍼터링 성막하면 얻어진다. 예를 들어, 상기 서술한 성막 장치 (스퍼터링 웨브 코터) 를 사용하고, 내열성 수지 필름을 메탈라이징법으로 처리함으로써, 내열성 수지 필름의 표면에 Ni 계 합금 등으로 이루어지는 막과 Cu 막이 적층된 금속막이 부착된 장척 내열성 수지 필름을 얻을 수 있다.

상기 금속막이 부착된 내열성 수지 필름은 성막 처리 후, 별도 공정으로 보내지고, 거기서 서브트랙티브법에 의해 소정의 배선 패턴을 갖는 플렉시블 배선 기판으로 가공된다. 여기서, 서브트랙티브법이란, 레지스트로 덮여 있지 않은 금속막 (예를 들어, 상기 Cu 막) 을 에칭에 의해 제거하여 플렉시블 배선 기판을 제조하는 방법을 의미한다.

상기 Ni 계 합금 등으로 이루어지는 막은 시드층이라고 불리고, 금속막이 부착된 내열성 수지 필름에 필요하다고 여겨지는 전기 절연성이나 내마이그레이션성 등의 특성에 의해 적절히 그 조성이 선택되지만, 일반적으로는 Ni-Cr 합금, 인코넬, 콘스탄탄, 모넬 등의 공지된 합금으로 구성된다. 또한, 금속막이 부착된 장척 내열성 수지 필름의 금속막 (Cu 막) 을 보다 두껍게 하고자 하는 경우에는, 습식 도금법을 이용하는 경우가 있다. 이 경우, 전기 도금 처리만으로 금속막을 형성하는 방법, 혹은, 1 차 도금으로서의 무전해 도금 처리와 2 차 도금으로서의 전해 도금 처리 등 습식 도금 처리를 조합하여 실시하는 방법이 이용되고 있다. 상기 습식 도금 처리에는 일반적인 습식 도금 조건을 채용할 수 있다.

또한, 장척 내열성 수지 필름에 Ni-Cr 합금이나 Cu 등의 금속막을 적층한 금속막이 부착된 내열성 수지 필름을 예로 들어 설명했지만, 상기 금속막 외에, 목적에 따라 산화물막, 질화물막, 탄화물막 등의 성막에 본 발명을 사용하는 것도 가능하다.

또, 본 발명에 관련된 장척 기판 처리 장치로서 장척 기판 진공 성막 장치를 예로 들어 설명해 왔지만, 상기 장척 기판 처리 장치에는, 감압 분위기하의 진공 챔버 내에서 장척 기판에 대해 스퍼터링 등의 진공 성막을 실시하는 것 이외에, 플라즈마 처리나 이온 빔 처리 등의 열 부하가 걸리는 처리도 포함된다. 이들 플라즈마 처리나 이온 빔 처리에 의해 장척 기판의 표면이 개질되지만, 그 때, 장척 기판에 열 부하가 걸린다. 이와 같은 경우에 있어서도, 본 발명에 관련된 캔 롤 및 이것을 사용한 장척 기판 처리 장치의 적용이 가능하고, 다량의 도입 가스를 리크시키는 일 없이 열 부하에 의한 장척 기판의 주름 발생을 억제할 수 있다. 상기 플라즈마 처리란, 감압 분위기하에서 아르곤과 산소의 혼합 가스 또는 아르곤과 질소의 혼합 가스에 의한 방전을 실시함으로써 산소 플라즈마 또는 질소 플라즈마를 발생시켜 장척 기판을 처리하는 방법이 예시된다. 또, 이온 빔 처리란, 강한 자장을 인가한 자장 갭으로 플라즈마 방전을 발생시키고, 플라즈마 중의 양이온을 이온 빔으로서 장척 기판에 조사하는 처리를 의미한다. 또한, 이온 빔 처리에는 공지된 이온 빔원을 사용할 수 있다. 또, 이들 플라즈마 처리나 이온 빔 처리는, 함께 감압 분위기하에 있어서 실시된다.

실시예

이하, 본 발명의 실시예에 대해서 구체적으로 설명한다.

[로터리 조인트의 설계]

로터리 조인트 (회전 링 유닛과 고정 링 유닛) 의 직경은 약 400 ㎜ 이고, 또한, 캔 롤의 가스 도입로 (14) 에 접속 (연통) 하는 회전 링 유닛에 있어서의 연결 배관 (25) 의 개수는 36 개로 설정하였다. 따라서, 각도 10° (360°/36 = 10°) 간격의 가스 제어가 가능해진다.

또, 캔 롤의 반입측에 형성되는 피드 롤러 (55) 는 각도 20° 위치에서 캔 롤과 필름이 접촉하고, 캔 롤의 반출측에 형성되는 피드 롤러 (61) 는 각도 340° 위치에서 캔 롤과 필름이 접촉하도록 설정하였다 (즉, 비랩부의 각도는 40° 로 설정되어 있다).

단, 가스 제어가 불안정해지는 비랩부에 있어서의 각도 전후의 각도를 각각 20° 로 하고, 비랩부의 가스 정지 각도 (고정 링 유닛의 가스 분배로 (27) 를 구성하는 환상 오목홈 (27a) 의 소정 영역에 끼워넣어지는 원호상 패킹 부재 (42) 로 형성되는 고정 폐지부의 각도) 를 90° (＞ 비랩부 40° ＋ 불안정부 전후의 20° × 2) 로 하였다.

또한, 도 3 ∼ 도 5 에 나타내는 「수직형 로터리 조인트」 와, 도 6 ∼ 도 8 에 나타내는 「평행형 로터리 조인트」 의 2 종을 제조하였다.

[원호상 패킹 부재와 패킹 장착 지그의 고정 부재]

미끄러짐성과 내구성을 고려하여 패킹 부재의 재질에 불소계 수지 [테플론 (등록상표)] 을 채용하고, 또한, 「수직형 로터리 조인트」 에 적용되는 도 9(A) 에 나타내는 원호상 패킹 부재 (두께는 10 ㎜) 와 상기 「평행형 로터리 조인트」 에 적용되는 도 9(B) 에 나타내는 원호상 패킹 부재 (두께는 10 ㎜) 의 2 종을 제조하였다.

또, 패킹 장착 지그의 고정 부재로서, 도 10(A) 에 나타내는 고정 나사 (43a) 와, 도 10(C) 에 나타내는 피스톤축 (43b) 및 도 11(A) 에 나타내는 본 발명의 피스톤축 (91) 을 준비하였다. 또한, 각 고정 부재 (고정 나사 (43a), 피스톤축 (43b), 피스톤축 (91)) 의 원호상 패킹 부재에 대한 삽입량은 5 ㎜ 로 하고, 또한, 본 발명의 피스톤축 (91) 에 대해서만 스트로크가 4 ㎜ 에 머물도록 가공되고, 패킹 1 ㎜ 를 남겨 피스톤축 (91) 이 진행하지 않도록 되어 있다.

[실시예]

도 1 에 나타내는 성막 장치 (스퍼터링 웨브 코터) 를 사용하여 금속막이 부착된 장척 내열성 수지 필름을 제조하였다. 장척의 내열성 수지 필름 (이하, 필름 (52) 이라고 칭한다) 에는, 폭 500 ㎜, 길이 800 m, 두께 25 ㎛ 의 우베 흥산 주식회사 제조의 내열성 폴리이미드 필름 「유피렉스 (등록상표)」 을 사용하였다.

캔 롤 (56) 에는, 도 2 에 나타내는 바와 같은 재킷 롤 구조의 가스 도입 기구가 부착된 캔 롤을 사용하였다. 이 캔 롤 (56) 의 원통 부재 (10) 에는, 직경 900 ㎜, 폭 750 ㎜ 의 스테인리스제의 것을 사용하고, 그 외주면에 하드 크롬 도금을 실시하였다. 이 원통 부재 (10) 의 육후부 내에, 캔 롤 (56) 의 회전축 방향으로 평행하게 연장되는 내경 5 ㎜ 의 가스 도입로 (14) 를 둘레 방향으로 균등한 간격을 띄우고 전체 둘레에 걸쳐 180 개 뚫어 형성하였다. 또한, 가스 도입로 (14) 의 양단 중 선단측은 바닥이 있는 것으로 하여 원통 부재 (10) 를 관통하지 않도록 하였다.

각 가스 도입로 (14) 에는, 원통 부재 (10) 의 외표면측 (즉 캔 롤 (56) 의 외주면측) 에 개구하는 내경 0.2 ㎜ 의 가스 방출공 (15) 을 47 개 형성하였다. 이들 47 개의 가스 방출공 (15) 은, 원통 부재 (10) 의 외표면에 획정되는 필름 (52) 의 반송 경로의 양단부로부터 각각 20 ㎜ 내측의 선 사이의 영역에, 필름 (52) 의 진행 방향에 대해 직교하는 방향에 있어서 10 ㎜ 의 피치로 배치 형성하였다. 요컨대, 캔 롤 (56) 의 외주면 중 양단부로부터 각각 145 ㎜ 까지의 영역에는 가스 방출공 (15) 을 형성하지 않았다.

상기한 바와 같이, 원통 부재 (10) 에는 180 개의 가스 도입로 (14) 가 전체 둘레에 걸쳐 둘레 방향으로 균등하게 배치 형성되어 있지만, 이들 180 개의 가스 도입로 (14) 를 직접 로터리 조인트 (20) 에 접속하는 것은 곤란하기 때문에, 가스 도입로 (14) 의 5 개를 분기관 (도시하지 않음) 에 접속한 후, 회전 링 유닛 (21) 의 연결 배관 (25) 단부 (端部) 에 접속하였다. 즉, 로터리 조인트 (20) 의 회전 링 유닛 (21) 에는 상기 서술한 바와 같이 연결 배관 (25) 을 36 개 형성하고, 10° 분 정리하여 가스를 도입하게 된다.

필름 (52) 에 성막하는 금속막으로는, 시드층인 Ni-Cr 막 상에 Cu 막을 성막하는 것으로 하고, 그 때문에, 마그네트론 스퍼터링 캐소드 (57) 에는 Ni-Cr 타깃을 사용하고, 마그네트론 스퍼터링 캐소드 (58, 59, 60) 에는 Cu 타깃을 사용하였다. 권출 롤 (51) 과 권취 롤 (64) 의 장력은 200 N 으로 하였다. 캔 롤 (56) 은 수랭에 의해 20 ℃ 로 제어하고 있지만, 필름 (52) 과 캔 롤 (56) 의 열전도 효율이 양호하지 않으면 냉각 효과는 기대할 수 없다.

이 성막 장치의 권출 롤 (51) 측에 권회된 필름 (52) 을 세트하고, 그 일단을, 캔 롤 (56) 을 경유시켜 권취 롤 (64) 에 장착하였다. 이 상태에서, 진공 챔버 (50) 내의 공기를 복수 대의 드라이 펌프를 사용하여 5 ㎩ 까지 배기한 후, 추가로, 복수 대의 터보 분자 펌프와 크라이오 코일을 사용하여 3 × 10^-3 ㎩ 까지 배기하였다.

다음으로, 회전 구동 장치를 기동하여 필름 (52) 을 반송 속도 3 m/분으로 반송시키면서 아르곤 가스를 300 sccm 으로 도입함과 함께, 마그네트론 스퍼터링 캐소드 (57, 58, 59, 60) 에 10 ㎾ 의 전력을 인가하여 전력 제어하였다. 또한, 캔 롤 (56) 에 장착한 로터리 조인트의 압력계 포트 (82, 83) 에 장착된 격막 진공계에 의해 캔 롤 표면과 필름의 갭 사이 압력이 800 ㎩ 가 되도록 고정 링 유닛 (22) 의 공급 배관 (26) 으로부터의 아르곤 가스 유량을 제어하였다. 또한, 이 때의 가스 유량은 20 sccm 이었다.

이와 같이 하여 롤 투 롤로 반송되는 필름 (52) 에 대해, 그 편면에 Ni-Cr 막으로 이루어지는 시드층 및 시드층 상에 성막되는 Cu 막을 연속해서 성막하는 처리를 개시하였다.

이 처리를 실시하고 있을 때, 성막 중에 있어서의 캔 롤 (56) 상의 필름 (52) 표면을 관찰할 수 있는 창으로부터 가스 도입이 실시되고 있는 캔 롤 (56) 상의 필름 (52) 표면을 관찰한 바, 마그네트론 스퍼터링 캐소드 (57, 58, 59, 60) 의 성막 존을 통과한 성막 직후의 필름 (52) 에 열 부하에서 기인하는 필름 주름은 관찰되지 않았다.

[고정 부재의 비교]

이와 같은 성막 처리가 실시되었을 때, 각 고정 부재 (고정 나사 (43a), 피스톤축 (43b), 및, 본 발명의 피스톤축 (91)) 의 기능에 대해서 비교하였다.

그 결과를 표 1 에 나타낸다

[확인]

(1) 고정 나사 (43a) [도 10(A) 참조] 가 적용된 경우, 표 1 에 나타내는 바와 같이 200 시간 후부터 가스 누출에 기인하여 패킹의 교환이 필요해지는 것이 확인되었다.

(2) 종래의 피스톤축 (43b) [도 10(C) 참조] 이 적용된 경우, 표 1 에 나타내는 바와 같이 5000 시간 후부터 피스톤축 (43b) 선단이 회전 링 유닛 (21) 의 가스 제어용 슬라이딩 접촉면측으로 돌출되어 버리고, 그 결과, 회전 링 유닛 (21) 의 회전 개구부 (23a) 를 손상시켜 버리는 것이 확인되었다.

(3) 본 발명의 피스톤축 (91) [도 11(A) 참조] 이 적용된 경우, 표 1 에 나타내는 바와 같이 회전 링 유닛 (21) 의 회전 개구부 (23a) 가 손상되지 않고, 또한, 가스 누출을 검출함으로써 4200 시간 후부터 패킹 교환 시기를 관리할 수 있는 것이 확인된다.

산업상 이용가능성

본 발명에 관련된 가스 방출 기구가 부착된 캔 롤에 의하면, 비랩부에 있어서의 가스 누출과 회전 링 유닛에 있어서의 회전 개구부의 손상을 회피할 수 있기 때문에, 액정 텔레비전, 휴대 전화 등의 플렉시블 배선 기판에 사용되는 구리 피복 적층 수지 필름 (금속막이 부착된 내열성 수지 필름) 의 제조 장치 그리고 제조 방법으로서 적용되는 산업상 이용가능성을 갖고 있다.

α : 간극 공간
10 : 원통 부재
11 : 냉매 순환부
12 : 회전축
12a : 내측 배관
12b : 외측 배관
14 : 가스 도입로
15 : 가스 방출공
20 : 로터리 조인트
21 : 회전 링 유닛
21a : 원통 기부
21b : 원통 볼록부
22 : 고정 링 유닛
23 : 가스 공급로
23a : 회전 개구부
23a1 : 회전 개구부 (비랩부 영역에 대응한다)
23a2 : 회전 개구부 (랩부 영역에 대응한다)
25 : 연결 배관
26 : 공급 배관
27 : 가스 분배로
27a : 환상 오목홈
32 : 베어링
40 : 냉각수구
41 : 고정 지그
42 : 원호상 패킹 부재
42a : 끼워넣기 구멍
43 : 패킹 장착 지그
43a : 고정 나사
43b : 피스톤축
44 : 가스 도입로
50 : 진공 챔버
51 : 권출 롤러
52 : 장척 내열성 수지 필름 (장척 기판)
53, 63 : 프리 롤러
54, 62 : 장력 센서 롤
55, 61 : 피드 롤러
56 : 캔 롤
56a : 중심축
57, 58, 59, 60 : 마그네트론 스퍼터링 캐소드
64 : 권취 롤
77 : 회전 링 유닛의 고정 나사구멍
82 : 압력계 포트
83 : 압력계 포트
90 : 통상 본체
91 : 피스톤축
92 : 플랜지부
93 : 탄성 지지 수단 (코일 스프링)
100 : 지그 수용부

Claims

냉매가 순환하는 냉매 순환부와, 둘레 방향으로 균등한 간격을 띄우고 전체 둘레에 걸쳐 배치 형성된 복수의 가스 도입로와, 이들 복수의 가스 도입로의 각각에 진공 챔버 외부의 가스를 공급하는 로터리 조인트를 구비하고, 진공 챔버 내에 있어서 롤 투 롤로 반송되는 장척 (長尺) 기판을 외주면에 부분적으로 감아 냉각시키는 캔 롤로서,
상기 복수의 가스 도입로의 각각은, 캔 롤의 회전축 방향을 따라 균등한 간격을 띄우고 외주면측에 개구하는 복수의 가스 방출공을 갖고 있고, 상기 로터리 조인트는, 장척 기판을 감는 각도 범위 내에 위치하고 있는 가스 도입로에는 가스를 공급하고 또한 장척 기판을 감는 각도 범위 내에 위치하고 있지 않은 가스 도입로에는 가스를 공급하지 않도록 제어하는 캔 롤에 있어서,
상기 로터리 조인트가, 캔 롤과 동심축 형상으로 형성되고 또한 캔 롤의 중심축에 대해 각각의 가스 제어용 슬라이딩 접촉면이 수직으로 형성되어 있는 회전 링 유닛과 고정 링 유닛으로 구성되고,
상기 회전 링 유닛은, 복수의 상기 가스 도입로에 각각 연통하는 복수의 가스 공급로를 갖고, 이들 복수의 가스 공급로의 각각은, 연통하는 가스 도입로의 캔 롤 외주면 상의 각도 위치에 대응한 각도 위치에서 개구하는 회전 개구부를 회전 링 유닛의 상기 가스 제어용 슬라이딩 접촉면에 갖고 있고,
상기 고정 링 유닛은, 고정 링 유닛의 가스 제어용 슬라이딩 접촉면에 둘레 방향에 걸쳐 형성된 환상 (環狀) 오목홈에 의해 구성되고 또한 환상 오목홈 내의 소정 영역에 끼워넣어진 원호상 패킹 부재에 의해 상기 고정 링 유닛의 가스 제어용 슬라이딩 접촉면이 폐지된 고정 폐지부와 상기 가스 제어용 슬라이딩 접촉면이 폐지되지 않는 고정 개구부를 가짐과 함께 진공 챔버 외부의 가스 공급 배관에 연통하는 가스 분배로를 갖고 있고, 또한, 상기 고정 개구부는, 회전 링 유닛의 회전 개구부가 대향하는 고정 링 유닛의 가스 제어용 슬라이딩 접촉면 상의 영역 중 상기 장척 기판을 감는 각도 범위 내에서 개구하고,
상기 환상 오목홈 내의 소정 영역에 끼워넣어지는 원호상 패킹 부재는, 그 배면측에 배치된 패킹 장착 지그의 피스톤 부재에 의해 회전 링 유닛의 가스 제어용 슬라이딩 접촉면측을 향해서 탄성 지지하여 장착됨과 함께, 상기 피스톤 부재는, 그 피스톤축의 스트로크 범위가 규제되어 피스톤축 선단이 상기 환상 오목홈의 개구면보다 내측으로 들어가도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 캔 롤.
냉매가 순환하는 냉매 순환부와, 둘레 방향으로 균등한 간격을 띄우고 전체 둘레에 걸쳐 배치 형성된 복수의 가스 도입로와, 이들 복수의 가스 도입로의 각각에 진공 챔버 외부의 가스를 공급하는 로터리 조인트를 구비하고, 진공 챔버 내에 있어서 롤 투 롤로 반송되는 장척 기판을 외주면에 부분적으로 감아 냉각시키는 캔 롤로서,
상기 복수의 가스 도입로의 각각은, 캔 롤의 회전축 방향을 따라 균등한 간격을 띄우고 외주면측에 개구하는 복수의 가스 방출공을 갖고 있고, 상기 로터리 조인트는, 장척 기판을 감는 각도 범위 내에 위치하고 있는 가스 도입로에는 가스를 공급하고 또한 장척 기판을 감는 각도 범위 내에 위치하고 있지 않은 가스 도입로에는 가스를 공급하지 않도록 제어하는 캔 롤에 있어서,
상기 로터리 조인트가, 캔 롤과 동심축 형상으로 형성된 원통 기부와 원통 볼록부로 이루어지는 단면 (斷面) 볼록 형상의 회전 링 유닛과, 상기 회전 링 유닛의 원통 볼록부가 끼워넣어져 캔 롤의 중심축에 대해 각각의 가스 제어용 슬라이딩 접촉면이 평행하게 형성되는 원통상의 고정 링 유닛으로 구성되고,
상기 회전 링 유닛은, 복수의 상기 가스 도입로에 각각 연통하는 복수의 가스 공급로를 갖고, 이들 복수의 가스 공급로의 각각은, 연통하는 가스 도입로의 캔 롤 외주면 상의 각도 위치에 대응한 각도 위치에서 개구하는 회전 개구부를 회전 링 유닛에 있어서의 원통 볼록부의 상기 가스 제어용 슬라이딩 접촉면에 갖고 있고,
상기 고정 링 유닛은, 고정 링 유닛의 원통 내주면에 둘레 방향에 걸쳐 형성된 환상 오목홈에 의해 구성되고 또한 환상 오목홈 내의 소정 영역에 끼워넣어진 원호상 패킹 부재에 의해 상기 고정 링 유닛의 가스 제어용 슬라이딩 접촉면이 폐지된 고정 폐지부와 상기 가스 제어용 슬라이딩 접촉면이 폐지되지 않는 고정 개구부를 가짐과 함께 진공 챔버 외부의 가스 공급 배관에 연통하는 가스 분배로를 갖고 있고, 또한, 상기 고정 개구부는, 회전 링 유닛에 있어서의 원통 볼록부의 회전 개구부가 대향하는 고정 링 유닛의 가스 제어용 슬라이딩 접촉면 상의 영역 중 상기 장척 기판을 감는 각도 범위 내에서 개구하고,
상기 환상 오목홈 내의 소정 영역에 끼워넣어지는 원호상 패킹 부재는, 그 배면측에 배치된 패킹 장착 지그의 피스톤 부재에 의해 회전 링 유닛의 가스 제어용 슬라이딩 접촉면측을 향해서 탄성 지지하여 장착됨과 함께, 상기 피스톤 부재는, 그 피스톤축의 스트로크 범위가 규제되어 피스톤축 선단이 상기 환상 오목홈의 개구면보다 내측으로 들어가도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 캔 롤.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 패킹 장착 지그는, 원호상 패킹 부재가 끼워넣어지는 환상 오목홈의 배면측에 형성된 지그 수용부 내에 수용되어 일단측이 폐지되고 타단측에 피스톤축 관통용의 구멍부를 갖는 통상 (筒狀) 본체와, 그 통상 본체 내에 수용되고 또한 상기 구멍부를 관통하는 피스톤축과 그 피스톤축의 기단측에 형성된 플랜지부로 이루어지는 피스톤 부재와, 통상 본체 내에 수용되고 또한 상기 피스톤 부재의 플랜지부를 개재하여 피스톤축을 환상 오목홈측을 향해서 탄성 지지하는 탄성 지지 수단으로 구성되고, 상기 피스톤 부재의 피스톤축 선단이 환상 오목홈의 바닥면에 형성된 구멍부를 관통하여 상기 원호상 패킹 부재의 배면측으로부터 그 원호상 패킹 부재 내에 삽입됨과 함께, 회전 링 유닛의 가스 제어용 슬라이딩 접촉면과의 접촉에 의해 원호상 패킹 부재가 마모되어 상기 피스톤 부재의 플랜지부가 통상 본체의 구멍부에 걸림으로써 상기 피스톤축의 스트로크 범위가 규제되는 것을 특징으로 하는 캔 롤.
제 3 항에 있어서,
상기 피스톤 부재의 피스톤축을 환상 오목홈측을 향해서 탄성 지지하는 탄성 지지 수단이, 피스톤 부재에 있어서의 플랜지부의 배면측에 장착된 스프링재에 의해 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 캔 롤.
제 4 항에 있어서,
상기 스프링재가, 코일 스프링인 것을 특징으로 하는 캔 롤.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 원호상 패킹 부재가 불소계 수지로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 캔 롤.
진공 챔버와, 그 진공 챔버 내에 있어서 롤 투 롤로 장척 기판을 반송하는 반송 기구와, 장척 기판에 대해 열 부하가 걸리는 처리를 실시하는 처리 수단과, 둘레 방향으로 균등한 간격을 띄우고 전체 둘레에 걸쳐 배치 형성된 복수의 가스 도입로 및 그들 복수의 가스 도입로의 각각에 진공 챔버 외부의 가스를 공급하는 로터리 조인트를 가짐과 함께 순환하는 냉매로 냉각된 외주면에 장척 기판을 부분적으로 감아 냉각시키는 캔 롤을 구비하고,
상기 복수의 가스 도입로의 각각은, 캔 롤의 회전축 방향을 따라 균등한 간격을 띄우고 외주면측에 개구하는 복수의 가스 방출공을 갖고 있고, 상기 로터리 조인트는, 장척 기판을 감는 각도 범위 내에 위치하고 있는 가스 도입로에는 가스를 공급하고 또한 장척 기판을 감는 각도 범위 내에 위치하고 있지 않은 가스 도입로에는 가스를 공급하지 않는 구조를 갖는 장척 기판 처리 장치에 있어서,
상기 로터리 조인트가, 캔 롤과 동심축 형상으로 형성되고 또한 캔 롤의 중심축에 대해 각각의 가스 제어용 슬라이딩 접촉면이 수직으로 형성되어 있는 회전 링 유닛과 고정 링 유닛으로 구성되고,
상기 회전 링 유닛은, 복수의 상기 가스 도입로에 각각 연통하는 복수의 가스 공급로를 갖고, 이들 복수의 가스 공급로의 각각은, 연통하는 가스 도입로의 캔 롤 외주면 상의 각도 위치에 대응한 각도 위치에서 개구하는 회전 개구부를 회전 링 유닛의 상기 가스 제어용 슬라이딩 접촉면에 갖고 있고,
상기 고정 링 유닛은, 고정 링 유닛의 가스 제어용 슬라이딩 접촉면에 둘레 방향에 걸쳐 형성된 환상 오목홈에 의해 구성되고 또한 환상 오목홈 내의 소정 영역에 끼워넣어진 원호상 패킹 부재에 의해 상기 고정 링 유닛의 가스 제어용 슬라이딩 접촉면이 폐지된 고정 폐지부와 상기 가스 제어용 슬라이딩 접촉면이 폐지되지 않는 고정 개구부를 가짐과 함께 진공 챔버 외부의 가스 공급 배관에 연통하는 가스 분배로를 갖고 있고, 또한, 상기 고정 개구부는, 회전 링 유닛의 회전 개구부가 대향하는 고정 링 유닛의 가스 제어용 슬라이딩 접촉면 상의 영역 중 상기 장척 기판을 감는 각도 범위 내에서 개구하고,
상기 환상 오목홈 내의 소정 영역에 끼워넣어지는 원호상 패킹 부재는, 그 배면측에 배치된 패킹 장착 지그의 피스톤 부재에 의해 회전 링 유닛의 가스 제어용 슬라이딩 접촉면측을 향해서 탄성 지지하여 장착됨과 함께, 상기 피스톤 부재는, 그 피스톤축의 스트로크 범위가 규제되어 피스톤축 선단이 상기 환상 오목홈의 개구면보다 내측으로 들어가도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 장척 기판 처리 장치.
진공 챔버와, 그 진공 챔버 내에 있어서 롤 투 롤로 장척 기판을 반송하는 반송 기구와, 장척 기판에 대해 열 부하가 걸리는 처리를 실시하는 처리 수단과, 둘레 방향으로 균등한 간격을 띄우고 전체 둘레에 걸쳐 배치 형성된 복수의 가스 도입로 및 그들 복수의 가스 도입로의 각각에 진공 챔버 외부의 가스를 공급하는 로터리 조인트를 가짐과 함께 순환하는 냉매로 냉각된 외주면에 장척 기판을 부분적으로 감아 냉각시키는 캔 롤을 구비하고,
상기 복수의 가스 도입로의 각각은, 캔 롤의 회전축 방향을 따라 균등한 간격을 띄우고 외주면측에 개구하는 복수의 가스 방출공을 갖고 있고, 상기 로터리 조인트는, 장척 기판을 감는 각도 범위 내에 위치하고 있는 가스 도입로에는 가스를 공급하고 또한 장척 기판을 감는 각도 범위 내에 위치하고 있지 않은 가스 도입로에는 가스를 공급하지 않는 구조를 갖는 장척 기판 처리 장치에 있어서,
상기 로터리 조인트가, 캔 롤과 동심축 형상으로 형성된 원통 기부와 원통 볼록부로 이루어지는 단면 볼록 형상의 회전 링 유닛과, 상기 회전 링 유닛의 원통 볼록부가 끼워넣어져 캔 롤의 중심축에 대해 각각의 가스 제어용 슬라이딩 접촉면이 평행하게 형성되는 원통상의 고정 링 유닛으로 구성되고,
상기 회전 링 유닛은, 복수의 상기 가스 도입로에 각각 연통하는 복수의 가스 공급로를 갖고, 이들 복수의 가스 공급로의 각각은, 연통하는 가스 도입로의 캔 롤 외주면 상의 각도 위치에 대응한 각도 위치에서 개구하는 회전 개구부를 회전 링 유닛에 있어서의 원통 볼록부의 상기 가스 제어용 슬라이딩 접촉면에 갖고 있고,
상기 고정 링 유닛은, 고정 링 유닛의 원통 내주면에 둘레 방향에 걸쳐 형성된 환상 오목홈에 의해 구성되고 또한 환상 오목홈 내의 소정 영역에 끼워넣어진 원호상 패킹 부재에 의해 상기 고정 링 유닛의 가스 제어용 슬라이딩 접촉면이 폐지된 고정 폐지부와 상기 가스 제어용 슬라이딩 접촉면이 폐지되지 않는 고정 개구부를 가짐과 함께 진공 챔버 외부의 가스 공급 배관에 연통하는 가스 분배로를 갖고 있고, 또한, 상기 고정 개구부는, 회전 링 유닛에 있어서의 원통 볼록부의 회전 개구부가 대향하는 고정 링 유닛의 가스 제어용 슬라이딩 접촉면 상의 영역 중 상기 장척 기판을 감는 각도 범위 내에서 개구하고,
상기 환상 오목홈 내의 소정 영역에 끼워넣어지는 원호상 패킹 부재는, 그 배면측에 배치된 패킹 장착 지그의 피스톤 부재에 의해 회전 링 유닛의 가스 제어용 슬라이딩 접촉면측을 향해서 탄성 지지하여 장착됨과 함께, 상기 피스톤 부재는, 그 피스톤축의 스트로크 범위가 규제되어 피스톤축 선단이 상기 환상 오목홈의 개구면보다 내측으로 들어가도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 장척 기판 처리 장치.
제 7 항 또는 제 8 항에 있어서,
상기 패킹 장착 지그는, 원호상 패킹 부재가 끼워넣어지는 환상 오목홈의 배면측에 형성된 지그 수용부 내에 수용되어 일단측이 폐지되고 타단측에 피스톤축 관통용의 구멍부를 갖는 통상 본체와, 그 통상 본체 내에 수용되고 또한 상기 구멍부를 관통하는 피스톤축과 그 피스톤축의 기단측에 형성된 플랜지부로 이루어지는 피스톤 부재와, 통상 본체 내에 수용되고 또한 상기 피스톤 부재의 플랜지부를 개재하여 피스톤축을 환상 오목홈측을 향해서 탄성 지지하는 탄성 지지 수단으로 구성되고, 상기 피스톤 부재의 피스톤축 선단이 환상 오목홈의 바닥면에 형성된 구멍부를 관통하여 상기 원호상 패킹 부재의 배면측으로부터 그 원호상 패킹 부재 내에 삽입됨과 함께, 회전 링 유닛의 가스 제어용 슬라이딩 접촉면과의 접촉에 의해 원호상 패킹 부재가 마모되어 상기 피스톤 부재의 플랜지부가 통상 본체의 구멍부에 걸림으로써 상기 피스톤축의 스트로크 범위가 규제되는 것을 특징으로 하는 장척 기판 처리 장치.
제 9 항에 있어서,
상기 피스톤 부재의 피스톤축을 환상 오목홈측을 향해서 탄성 지지하는 탄성 지지 수단이, 피스톤 부재에 있어서의 플랜지부의 배면측에 장착된 스프링재에 의해 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 장척 기판 처리 장치.
제 10 항에 있어서,
상기 스프링재가, 코일 스프링인 것을 특징으로 하는 장척 기판 처리 장치.
제 7 항 또는 제 8 항에 있어서,
상기 원호상 패킹 부재가 불소계 수지로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 장척 기판 처리 장치.
제 7 항 또는 제 8 항에 있어서,
열 부하가 걸리는 상기 처리가, 플라즈마 처리 또는 이온 빔 처리인 것을 특징으로 하는 장척 기판 처리 장치.
제 13 항에 있어서,
상기 플라즈마 처리 또는 이온 빔 처리를 실시하는 기구가, 캔 롤의 외주면에서 획정되는 반송 경로에 대향하고 있는 것을 특징으로 하는 장척 기판 처리 장치.
제 7 항 또는 제 8 항에 있어서,
열 부하가 걸리는 상기 처리가, 진공 성막 처리인 것을 특징으로 하는 장척 기판 처리 장치.
제 15 항에 있어서,
상기 진공 성막 처리가, 캔 롤의 외주면에서 획정되는 반송 경로에 대향하는 진공 성막 수단에 의한 처리인 것을 특징으로 하는 장척 기판 처리 장치.
제 16 항에 있어서,
상기 진공 성막 수단이, 마그네트론 스퍼터링인 것을 특징으로 하는 장척 기판 처리 장치.
제 7 항 또는 제 8 항에 기재된 장척 기판 처리 장치의 관리 방법에 있어서,
상기 가스 도입로 내에 있어서의 가스 압력의 저하 혹은 가스 도입로 내의 지정 압력을 유지하기 위한 가스 도입량의 증가에 기초하여 상기 원호상 패킹 부재의 교환 시기를 관리하는 것을 특징으로 하는 장척 기판 처리 장치의 관리 방법.