KR19990024030A - 기판 피복용 증착 생산 시스템 - Google Patents

Abstract

기판 피복용 증착 생산 시스템은 다수의 증착 피복기와, 다수의 플래터와, 플래터 도킹 스테이션과, 셔틀 트랙과, 상기 플래터를 상기 피복기와 상기 플래터 도킹 스테이션 사이에서 운반하기 위한 장치를 포함한다. 셔틀 트랙은 플래터 도킹 스테이션과 피복기를 연결한다. 피복기로부터 선택적으로 제거되는 플래터는 셔틀 트랙을 따라 플래터 도킹 스테이션으로 운반되며, 상기 플래터 도킹 스테이션에서 처리된 기판은 플래터로부터 내려지고 비처리된 기판이 플래터상에 실린다.

Description

기판 피복용 증착 생산 시스템

본 발명은 일반적으로 증착장치(vapor deposition apparatus)에 관한 것으로, 특히 생산 시스템에 관한 것이다.

기판에 피막을 도포하기 위한 수단으로서 증착은 당해 기술에서 공지되어 있는데, 이러한 기술에는 화학적 증착, 물리적 증착 및 캐소우드 아크 증착(cathodic arc vapor deposition)과 같은 방법이 포함된다. 화학적 증착은 하나 또는 그 이상의 피복될 기판을 수용한 피복 체임버(deposition chamber)내에 반응성 가스 성분을 도입하는 것을 포함한다. 물리적 증착은 소스 재료(source material) 및 피복될 기판을 진공 피복 체임버내에 제공하는 것을 포함한다. 소스 재료는 저항성, 유도성 또는 전자 비임 수단에 의한 가열과 같은 에너지의 입력에 의해서 증기로 전환된다. 캐소우드 아크 증착은 소스 재료 및 피복될 기판을 비교적 소량의 가스만을 수용한 진공 피복 체임버내에 배치하는 것을 포함한다. 캐소우드와 애노우드 사이에서 이동하는 아크는 캐소우드를 원자, 분자, 이온, 전자 및 입자들을 수용한 플라즈마로 기화시킨다. 캐소우드로부터 유리된 양전하 이온은 그 양전하 이온에 대해 음전위를 갖는 피복 체임버내에서 임의의 목표물을 향하여 끌어당겨진다. 일부 부착 방법은 피복될 기판을 애노우드와 동일한 전위로 유지한다. 다른 방법은 기판의 전위를 낮추기 위해 바이어싱 소스(biasing source)를 사용하여, 기판이 양전하 이온에 대해 상대적으로 보다 끌려지게 한다. 양자의 경우에 있어서, 기판은 캐소우드로부터 유리된 증발 재료로 피복된다.

현재 이용가능한 캐소우드 아크 피복기(coaters)는 전형적으로 피복기내에 적소에 고정되는 냉각된 캐소우드를 사용한다. 한 냉각 방법은 캐소우드에 부착된 매니폴드(manifold)를 제공하는데, 이 매니폴드는 캐소우드와 매니폴드 사이에 냉각제의 통과를 허용한다. 다른 냉각 방법은 중공형 캐소우드에 접속된 냉각제용 파이프(piping)를 사용한다. 양자의 방법과 관련된 문제점은 캐소우드가 매니폴드 또는 파이프를 수용하기 위해서 기계가공되어야 한다는 것이다. 모든 캐소우드의 재료가 기계가공되기에 용이한 것은 아니며, 또 기계가공이 가능하다 하더라도, 이러한 기계가공은 소비성 캐소우드의 비용을 상당히 증가시킨다. 캐소우드를 직접적으로 냉각하는 경우의 다른 문제점은 캐소우드의 유효수명이 끝날 때 캐소우드를 교체하는데 노동력과 시간이 요구된다는 것이다. 매니폴드(또는 파이프)가 캐소우드에 기계적으로 부착되는 전술한 예에 있어서, 매니폴드(또는 파이프)는 소모된 캐소우드로부터 분리해 내고 그리고 새로운 캐소우드에 부착해야 되며, 또한 그후 피복 체임버는 냉각제를 세정해야 하다. 각각의 피복 실행 후에 캐소우드의 교체를 필요로 하는 이들 응용의 경우에, 노동 비용 및 시간 절약을 고려할 수 있다.

본 발명의 증착 피복기는 통상적으로 다수의 제조 작업을 통과하는 부품의 연속된 고 용적 스트림을 형성하는 것이 바람직한 생산 환경에는 그다지 적합하지 않다. 연속 처리는 제조 작업간의 작업중지 시간을 최소화하는 데 도움이 되며, 또한 생산 속도를 높인다. 현재 이용가능한 저용적 실험용 피복기는 한번 또는 두번 실행한 후에 교체해야 하는 전술한 고정된 캐소우드를 주로 이용한다. 캐소우드를 교체하는데 요구되는 노력과 실험용 피복기의 제한된 용적으로 인하여, 실험용 피복기는 피복된 부품의 연속된 고 용적 스트림을 제공하기에는 비실용적인 수단이 된다. 한편, 고 용적의 배치 피복기는 다수의 부품을 피복하는 것은 가능하지만, 연속된 스트림을 제공하지는 않는다. 명확하게, 상류 제조 작업으로부터 큰 배치 피복기를 채우는데 요구되는 시간의 길이와 피복의 지속기간은 큰 배치 피복기를 연속 생산 환경에 적합하지 않게한다.

간단히 말하면, 효율적으로 작동되고, 기판상에 고품질의 피복을 반복적으로 제공할 수 있고, 피복된 부품의 연속적 고 용적 스트림을 제공할 수 있으며, 또 효과적인 비용으로 작동될 수 있는 증착장치가 필요하다.

따라서, 본 발명의 목적은 기판상에 고품질의 피복을 형성할 수 있는 증착 생산 시스템을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 피복된 기판의 연속된 고 용적 스트림을 제공할 수 있는 증착 생산 시스템을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 효과적인 비용으로 작동되는 증착 시스템을 제공하는 것이다.

본 발명에 따르면, 기판 피복용 증착 생산 시스템은, 다수의 증착 피복기와, 다수의 플래터(platter)와, 플래터 도킹 스테이션(platter docking station)과, 셔틀 트랙과, 상기 플래터를 상기 피복기와 상기 플래터 도킹 스테이션 사이에서 이동시키는 수단을 포함한다. 상기 셔틀 트랙은 플래터 도킹 스테이션 및 피복기에 연결된다. 피복기로부터 선택적으로 제거되는 플래터는 셔틀 트랙을 따라 플래터 도킹 스테이션으로 운반되며, 상기 플래터 도킹 스테이션에서는 처리된 기판이 플래터로부터 내려지고 비처리 기판은 상기 플래터상에 실린다.

본 발명의 이점은 기판 피복용 증착 생산 시스템이 피복된 기판의 연속적 고 용적 스트림을 제공할 수 있다는데 있다. 본 발명의 하나의 특징은 각 피복기에 캐소우드를 이용할 수 있다는 데 있다. 명확하게, 캐소우드는 냉각 소소에 직접 접속되지 않으며, 최소의 기계가공을 요구하고, 또 설치 및 분리가 용이하다. 캐소우드의 설치 및 제거에 기인하는 작업중지 시간은 효율적으로 제거된다. 본 발명의 생산 시스템에 피복된 기판의 연속 고 용적 스트림을 제공하는 능력을 부여하는 다른 특성은 플래터, 셔틀 트랙 및 플래터 도킹 스테이션을 포함하는 처리 시스템이다. 이러한 요소들은 고 용적의 부품을 처리하는데 요구되는 시간 및 노동력을 스스로 최소화한다. 후술하는 바와 같이, 피복기, 플래터, 셔틀 트랙 및 플래터 도킹 스테이션을 자동화하면, 필요한 시간 및 노동력을 더욱 감소시킬 수 있고, 또 고 용적의 피복된 기판의 제조를 용이하게 할 수 있다.

본 발명의 다른 이점은 효율이 높고 비용면에서 효과적인 기판 피복용 증착 생산 시스템을 제공하는 것이다. 본 발명의 생산 시스템에 피복된 기판의 연속된 고 용적 스트림을 제공하는 능력을 부여하는 전술한 특징은 본 발명의 생산 스트림을 효율이 높게 하고 비용면에서 효과적이게 하는 것과 동일한 특징이다. 또한, 소모성 캐소우드가 비교적 저렴한 형태이므로(예를 들면 최소의 기계 가공이 요구됨), 실행당 비용이 최소화됨으로써 시스템의 효율이 증가된다.

본 발명의 이러한 목적 및 기타의 목적과, 특징 및 이점은 첨부된 도면에 도시된 바와 같이 최선의 형태의 실시예의 상세한 설명에 비추어 명확하게 이해될 것이다.

도 1은 본 발명의 기판 피복용 증착 생산 시스템의 개략도,

도 2는 본 발명의 기판 피복용 증착 생산 시스템내의 다수의 피복기중 하나를 도시한 개략도,

도 3은 본 발명의 디스크 형상 캐소우드 및 접촉기의 개략도,

도 4는 본 발명의 환상형 캐소우드 및 접촉기의 개략도,

도 5는 플래터의 개략적 평면도,

도 6은 도 5에 도시된 플래터의 단면도,

도 7은 셔틀 트랙의 섹션상에 플래터를 실은 셔틀 카의 개략적 사시도.

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 증착 생산 시스템 12 : 기판

14 : 증착 피복기 16 : 플래터

18 : 플래터 도킹 스테이션 20 : 셔틀 트랙

22 : 플래터 이동수단 24 : 용기

32 : 접촉기 34 : 액츄에이터

36 : 캐소우드 39 : 애노우드

50 : 진공 펌프 60 : 샤프트

106, 108, 110, 114 : 기어 122 : 셔틀 카

140 : 제어기

I. 장치

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 기판(12) 피복용 증착 생산 시스템(10)은 다수의 증착 피복기(14)와, 다수의 플래터(16)와, 플래터 도킹 스테이션(18)과, 셔틀 트랙(20)과, 플래터를 피복기(14)와 플래터 도킹 스테이션(18) 사이에서 구동시키는 수단(22)을 포함한다. 증착 피복기(14)는, 다른 증착 피복기를 변형예로 사용할 수도 있다 하더라도 캐소우드 아크형 피복기(cathodic arc type coater)인 것이 바람직하다. 각 캐소우드 아크 피복기(14)(도 2 참조)는 용기(24)와, 상기 용기(24)내에 진공을 유지하는 수단(30)과, 접촉기(32)와, 상기 접촉기(32)를 캐소우드와 전기적으로 접촉하도록 선택적으로 조정하는 액츄에이터(34)와, 캐소우드(36)와 애노우드(39) 사이에 전기 에너지의 아크를 유지하는 수단(38)을 포함한다. 냉각제 공급원(40)은 냉각제를 용기(44) 및 접촉기(32)내의 냉각 통로(44, 46)를 통해 순환시키는 것에 의해 피복기(14)를 허용가능한 온도 내에서 유지한다. 용기(24)내에 진공을 유지하는 수단(30)은 기계적 러프(mechanical rough) 진공 펌프(50)와 용기(24)의 내부에 파이프 연결된 고 용적의 확산형(diffusion-type) 진공 펌프(52)를 포함하는 것이 바람직하다. 변형예로, 다른 진공 수단을 사용할 수도 있다. 캐소우드(36)와 애노우드(39) 사이에 전기 에너지의 아크를 유지하는 수단(38)은 직류(D.C.) 전력 공급원(54)을 포함한다. 애노우드(도시 않됨)가 용기(24) 내부에 배치될 수도 있다 하더라도, 용기(24)는 애노우드로서 작동되도록 전기적으로 접속되는 것이 바람직하다. 애노우드 용기(24)의 전위에 또는 그 부근에 유지되는 아크 이니시에이터(arc initiator)(56)는 아크를 개시하기 위해 사용된다.

접촉기(32)는 샤프트(60)에 부착된 헤드(58)와, 접촉기(32)를 냉각시키는 수단(62)을 포함한다. 헤드(58)는 용기(24) 내측에 배치되고 그리고 샤프트(60)는 헤드(58)로부터 용기(24)의 외측으로 연장된다. 절연 디스크(64)가 접촉기(32)를 용기(24)로부터 전기적으로 절연시킨다. 접촉기(32)를 냉각시키는 수단(62)은 샤프트(60)의 내부에 동축으로 배치되는 냉각 튜브(66)와, 상기 냉각 튜브(66)에 접속된 냉각제 입구 구멍(68)과, 동축 냉각 튜브(66)와 샤프트(60) 사이에 형성된 통로(46)에 접속된 냉각제 출구 구멍(70)을 포함하는 것이 바람직하다. 냉각 튜브(66)와 샤프트(60)를 동축으로 배열하면, 냉각제가 냉각 튜브(66)에서 유동하여 샤프트(60)와 냉각 튜브(66) 사이의 통로(46)를 통해 유출되거나 또는 그 반대로 유동하는 것이 허용된다. 헤드(58)(도 3 및 도 4 참조)는 컵(72)과 자계 발생기(74)를 포함한다. 자계 발생기(74)는 컵(72)의 내부에 배치되고 그리고 컵(72)은 접촉기 샤프트(60)에 고정된다. 자계 발생기(74)는 캐소우드(36)의 증발면(88)(후술함)에 평행하게 연장되는 자계를 발생시킨다. 접촉기(32)를 캐소우드(36)와 전기적으로 접촉하도록 선택적으로 조정하는 액츄에이터(34)(도 2 참조)는 접촉기 샤프트(60)에 부착된 플랜지(80)와 용기(24) 사이에서 작동하는 한쌍의 2상 조정 실린더(two-way actuating cylinder)(수압식 또는 공압식)(78)를 포함한다. 조정 실린더(78) 대신에 기계적 장치(도시 않됨)를 사용할 수도 있다.

반사 실드(deflector shield)(82)를 피복기(14)의 전체에 사용하여 기화된 캐소우드 재료를 기판(12)의 영역에 억제한다. 또한, 용기(24)와, 플래터(16)와, 접촉기(32)에 부착된 반사 실드(82)는 그들 표면상에 소망하지 않는 재료의 형성을 최소화한다. 바람직한 실시예에 있어서, 용기(24)에 부착된 반사 실드(82)는 용기(24)에 전기적으로 접속되고 그리고 스테인레스 강과 같은 전기 전도성 부식방지 재료로 제조된다.

제 1 실시예(도 3)에 있어서, 캐소우드(36)는 실질적으로 평행한 제 1 단부면(84)과, 제 2 단부면(86) 및 그들 사이에 연장된 증발면(88)을 갖는 원통형 디스크이다. 제 2 실시예(도 4)에 있어서, 캐소우드(36)는 실질적으로 평행한 제 1 단부면(84)과, 제 2 단부면(86)과, 상기 제 1 단부면(84)과 제 2 단부면(86) 사이에 연장된 증발면(88) 및 보어(90)갖는 환상체이다.

도 1, 도 5 및 도 6에 있어서, 캐소우드(36)와 기판(12)을 지지하는 플래터(16)는 용기(24)로부터 삽입 및 제거를 용이하게 할 수 있도록 롤러(92)상에 장착된다. 플래터(16)(도 5 및 도 6 참조)는 트레이(tray)(94)와, 다수의 축받이(96)와, 상기 플래터(16)의 일측면에 부착된 기어 랙(98)과, 상기 축받이(96)를 회전시키는 수단(100)을 포함한다. 캐소우드(36)는 스페이서(102)와 전기 절연기(104)의 상부에서 플래터(16)(도 3 및 도 4 참조)의 중앙에 장착된다. 축받이(96)를 회전시키는 수단(100)은, 예를 들면 다수의 축받이 기어(108)와 결합된 중앙 기어(106)를 포함한다. 각 축받이 기어(108)는 축받이(96)에 고정되고, 그리고 중앙 기어(106) 및 축받이 기어(108)는 트레이(94)에 선회가능하게 장착된다. 용기(24) 내측에 배치된 기어(110)(도 2 참조)는 플래터(16)가 용기(24) 내측에 위치될 때 중앙 기어(106)에 체결된다. 용기 벽을 통해 연장된 샤프트(112)는 기어(110)를 구동 유닛(D1)에 접속하며, 상기 구동 유닛은 기판(12)을 회전시키는 동력 수단을 제공한다. 제 2 기어(114) 및 구동 유닛(D2)은 플래터(16)를 용기(24)의 내부 및 외부로 이동시키기 위해 유사한 기능을 제공한다. 용기(24) 내부에 배치된 제 2 기어(114)는 플래터(16)에 부착된 랙 기어(98)에 결합된다. 용기 벽을 통해 연장된 샤프트(116)는 제 2 기어(114)를 제 2 구동 유닛(D2)에 접속한다.

각 피복기(14)는 기판(12)을 전기적으로 바이어싱하는 바이어싱 소스(118)를 포함하는 것이 바람직하다. 플래터(16)와 전기적 접속을 형성하는 접촉기(120)는 플래터(16)가 용기(124)에 설치될 때 바이어싱 소스(118)를 기판(12)에 전기적으로 접속한다. 변형예로, 기판(12)을 바이어싱 소스(118)에 전기적으로 접속하는 다른 수단을 사용할 수도 있다.

도 7을 참조하면, 플래터를 피복기(14)와 플래터 도킹 스테이션(18) 사이에서 구동하기 위한 바람직한 수단은 셔틀 카(122)이다. 상기 셔틀 카(122)는 플래터(16)의 롤러(92)를 수용하는 한 쌍의 트랙(124)과, 셔틀 트랙(20)을 따라 이동하는 한 세트의 롤러(125)와, 셔틀 카(122)를 셔틀 트랙(120)을 따라 구동시키는 제 3 구동 유닛(D3)과, 플래터(16)를 셔틀 카(122)상에 싣고 또 그로부터 내리는 제 4 구동 유닛(D4)을 포함한다. 제 3 구동 유닛(D3)은, 예를 들면 셔틀 트랙(20)에 부착된 랙 기어(128)와 체결된 기어(126)에 접속될 수도 있다.

도 1을 참조하면, 플래터 도킹 스테이션(18)은 제 1 독(dock)(130) 및 제 2 독(132)을 포함한다. 각 독(130, 132)은 플래터(16)를 각각 독(130, 132)의 내부로 싣고 또 그 외부로 내리는 수단(134)을 포함한다. 예를 들면, 플래터(16)를 독(130, 132)에 싣고 그로부터 내리는 수단(134)은 각 플래터(16)의 랙 기어(98)와 체결될 수 있고 또 각 독(130, 132)에 부착된 제 5 구동 유닛(D5)에 의해 구동되는 기어(136)를 포함할 수도 있다. 플래터(16)를 독(130, 132)에 싣고 내리는 수단(134)은 각 플래터(16)의 롤러(92)를 지지하기 위한 한쌍의 트랙(138)을 더 포함한다.

각 구동 유닛(D1 내지 D5)은 기어 박스(도시 않됨)와 결합된 전기 모터를 포함하는 상업적으로 이용가능한 구동수단을 포함한다. 샤프트형 또는 선형 인코더(encoder)와 같은 상업적으로 이용가능한 위치 표시기(도시 않됨)을 사용하여 상대 위치를 표시한다. 예를 들면, 제 3 구동 유닛(D3)의 샤프트 회전을 알려진 기준점으로부터의 직선 거리와 동일하게 하는 것에 의해 셔틀 카(122)의 위치를 결정하기 위해서 제 3 구동 유닛(D3)에 연결된 샤프트형 인코더를 사용할 수 있다. 변형예로, 셔틀 카(122)[또는 플래터(16)]의 위치는 제한 스위치 등과 같은 기타 수단에 의해 결정할 수 있다.

각 피복기(14) 및 플래터(16)를 피복기(14)와 플래터 도킹 스테이션(180) 사이에서 왕복운동시키는 셔틀 카(122)를 제어하기 위해, 중앙 처리 유닛과, 입력 장치와, 출력 장치와, 기억 저장 장치를 구비한 셔틀 플래터 제어기(140)를 사용한다. 다양한 제어기(140)가 상업적으로 이용가능하다. 따라서, 제어기(140)의 기능적 요건에 유리하도록 제어기(140)의 세부를 생략하기로 한다.

II. 장치의 작동

도 1을 참조하면, 본 발명의 기판(12) 피복용 증착 생산 시스템(10)의 작동에 있어서, 비워진 플래터(16)가 플래터 도킹 스테이션(18)의 제 1 독(130)내에 설치된다. 오퍼레이터(도시 않됨)가 캐소우드(36) 및 캐소우드(36)상에 피복될 기판(12)을 싣는다. 그와 동시에, 피복된 기판(12)이 실린 제 2 플래터(16)는 플래터 도킹 스테이션(18)의 제 2 독(132)내에서 냉각된다. 이 지점에서, 피복기(14)중 하나는 비워짐으로써 피복될 기판(12)이 실린 플래터(16)를 수용할 준비가 된다. 제 1 플래터(16)에 캐소우드(36) 및 기판(12)이 실린 후에, 제 1 플래터(16)는 제 1 독(130)으로부터 제거되어 셔틀 카(122)상에 실린다. 이 셔틀 카(122)는 실린 플래터(16)를 비워진 피복기(14)로 운반하고 이어서 플래터(16)는 피복기(14)내에 삽입된다.

도 2를 참조하면, 플래터(16)가 피복기(14)내에 삽입될 때, 조정 실린더(78)는 접촉기(32)를 캐소우드(36)와 (물리적 또는 전기적)접촉하도록 조정하며, 용기(24)는 밀폐된다. 이어서, 기계적 러프 진공 펌프(50)가 작동되어 용기를 소정 압력으로 비운다. 일단 그 압력에 도달되면, 고 용적의 확산 진공 펌프(52)가 작동되어 용기(24)를 진공 상태에 가깝게 추가로 비운다. 그다음, 기판(12)은 스퍼터 클리닝(sputter cleaning)과 같은 방법에 의해서 임의의 잔류 오염물 및/또는 산화물을 씻어낸다. 이러한 스퍼터 클리닝은 공지된 방법이므로 본 명세서에서 상세히 설명하지는 않을 것이다. 다른 세척 방법을 변형예로 사용할 수도 있다. 기판(12)을 세척하는 동안, 오염물은 통상적으로 불활성 가스를 사용하여 제거된다.

아크를 개시하기 전에, 여러 단계가 완성된다. 이러한 단계로는, (1) 바이어싱 소스(118)가 작동되고 기판(12)이 전기적으로 바이어싱되며; (2) 기판(12)이 특정 회전 속도로 이동 배치되고; (3) 전력 공급원(54)이 설정되어 특정 크기의 전류 및 전압을 갖는 아크를 발생시키지만, 아크가 개시되지는 않으며; (4) 진공 펌프(50, 52)가 용기(24) 내부에 특정한 진공 압력의 가스를 발생시켜 유지하고; (5) 냉각제의 유동이 용기 냉각 통로(44) 및 접촉기 냉각 통로(46)를 통해 형성된다. 특정 공정 변수는 기판(12)의 재료, 피복될 재료 및 피복의 소망하는 특성 등과 같은 인자에 의존할 것이다.

전술한 단계들이 완성되고 나면, 아크 이니시에이터(56)는 아크를 애노드 용기(24)에 전기적으로 접속된 반사 실드(82)와 캐소우드(36) 사이에서 점핑시킨다. 이어서, 자계 발생기(74)가 캐소우드(36)의 증발면(88) 둘레에서 아크 경로(142)(도 3 참조)를 따라 아크를 발생시킨다. 아크에 의해 운반되는 에너지는 캐소우드 스폿에서 재료를 기화시킴으로써, 원자, 분자, 이온, 전자 및 입자를 캐소우드(36)로부터 유리시킨다. 도 3은 부식된 캐소우드(36)를 가상선으로 도시한 것이다. 부식은 아크 경로(142)에 대해 실질적으로 대칭된다. 바이어싱된 기판(12)은 이온을 끌어당겨 그들을 기판(12)을 향하여 가속시키고, 이온을 부착시켜 집단적으로 캐소우드 재료의 피막을 형성한다. 기판(12)이 캐소우드(36)에 대해 회전하면, 기판(12)상에 피막의 균일한 증착이 촉진된다. 접촉기(32)를 통과하는 냉각제는 접촉기(32)를 직접 냉각시키고 캐소우드(36)를 간접 냉각시킨다. 충분한 두께의 냉각제가 기판(12)상에 증착되었을 때, 전력 공급원(54)은 꺼지고 아크가 소멸된다. 용기(24)는 불활성 가스로 세척되고 그리고 주위 압력이 형성된다. 접촉기(32)는 캐소우드(36)와의 접촉으로부터 해제되도록 조정되며, 용기(24)는 개방되고 그리고 플래터(16)는 용기(24)로부터 제거되어 셔틀 카(122)상에 배치된다.

도 1을 참조하면, 피복을 실행하는 동안, 비워진 셔틀 카(122)는 플래터 도킹 스테이션(18)에 복귀되며 제 2 플래터(16)는 셔틀 카(122)를 가로질러 제 1 독(130)에 운반된다. 그다음 셔틀 카(122)는 비워질 후속 피복기(14)로 이동하며, 피복된 기판(12)을 실은 플래터(16)를 수용하여 그 플래터(16)를 플래터 도킹 스테이션(18)으로 운반한다. 상기 플래터 도킹 스테이션에서 플래터(16)는 제 2 독(132)으로 운반된다. 따라서, 기판(12) 피복 사이클은 자용적으로 반복된다.

제어기(140)는 플래터(16)를 셔틀 트랙(20)을 따라 그리고 플래터 도킹 스테이션(18) 내에서 운반하는 작업을 조정하기 위한 제어 논리를 제공한다. 예를 들면, 오퍼레이터(도시 않됨)는 플래터를 실은 셔틀 카(122)를 특정 피복기(14)로부터 플래터 도킹 스테이션(18)으로 운반하기 위해 명령을 내린다. 이 제어기(140)는 실린 셔틀 카(122)의 실제 위치를 플래터 도킹 스테이션(18)의 저장된 기준 값과 비교하고 그리고 셔틀 카(122)를 플래터 도킹 스테이션(18)으로 운반하기 위해 제 3 구동 유닛(D3)에 명령을 내린다. 셔틀 카(122)의 실제 위치를 감지하는 위치 표시로부터의 실시간 신호(real time signal)는 실제 위치 신호가 플래터 도킹 스테이션(18)과 관련된 기준 값과 일치할 때까지 제어기(140)로 전송된다. 플래터(16)를 제 1 독(130) 및 제 2 독(132)의 내부 및 외부로 이동시키고 또 피복기(14)의 내부 및 외부로 이동시키기 위해 유사한 제어 논리를 이용할 수 있다.

또한, 제어기(140)는 각 피복기(14)를 작동시키기 위한 명령 논리를 제공한다. 그 단계는, (1) 용기(24)를 개방하고; (2) 접촉기(32)를 캐소우드(36)와 전기적으로 접촉하도록 조정하며; (3) 진공 펌프(50, 52)를 작동시켜 피복기(14)를 비우고; (4) 기판(12)을 바이어싱 소스(18)를 통해 바이어싱하며; (5) 플래터(16)에 부착된 기어(106, 108)를 구동시키는 것에 의해 기판(12)을 회전시키고; (6) 전력 공급원(54)을 통해 캐소우드(36)와 애노우드 용기(24)간에 전위차를 형성하며; (7) 캐소우드(36)와 반사 실드(82)[또는 용기(24)] 사이에 아크를 개시하는 순서로 이루어지며, 이들 단계는 모두 제어기(140)내에 저장된 명령에 의해서 조정된다. 그러한 명령은 상업적으로 이용가능한 컴퓨터 스프트웨어 프로그래밍 언어를 사용하여 소프트웨어 프로그램의 형태로 형성되고 저장될 수 있다.

본 발명은 그의 상세한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 당업자는 본 발명의 정신과 범위로부터 벗어남이 없이 그의 형태 및 세부를 다양하게 변경할 수 있음을 이해할 것이다. 예를 들면, 개시한 플래터 도킹 스테이션(18)은 본 발명의 생산 시스템(10)을 충족시킬 수 있는 하나의 단순한 형태이다. 둘 또는 그이상의 플래터(16)를 처리할 수 있는 터릿(turret)과 같은 보다 복잡한 시스템을 변형예로 사용할 수도 있다. 구동 유닛을 최선의 형태로부터 다양하게 변화시킬 수도 있다. 예를 들면, 셔틀 카를 구동시키기 위해 선형 모터를 사용할 수 있고 그리고 플래터(16)를 셔틀 카(122)으로 그리고 그 외부로 이동시키기 위해 수압 액츄에이터를 사용할 수 있다.

본 발명의 기판 피복용 증착 생산 시스템은 효율이 높고, 기판상에 고품질의 피복을 반복적으로 제공할 수 있고, 피복된 부품의 연속된 고 용적 스트림을 제공할 수 있으며, 또 효과적인 비용으로 작동될 수 있다.

Claims (16)

1. 기판 피복용 증착 생산 시스템에 있어서,

   다수의 증착 피복기와;

   다수의 플래터와;

   플래터 도킹 스테이션과;

   상기 도킹 스테이션과 상기 다수의 증착 피복기를 연결하는 셔틀 트랙과;

   상기 다수의 플래터를 상기 다수의 증착 피복기와 상기 플래터 도킹 스테이션 사이에서 이동시키는 플래터 이동수단을 포함하며;

   상기 다수의 플래터는 상기 다수의 증착 피복기와 상기 플래터 도킹 스테이션 사이에서 상기 셔틀 트랙을 통해 상기 다수의 증착 피복기의 내부 및 외부로 선택적으로 운반되는

   기판 피복용 증착 생산 시스템.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 피복기와 상기 플래터 이동수단에 연결된 중앙 처리 유닛을 구비한 제어기를 더 포함하며, 상기 제어기는 상기 피복기의 작동과 상기 플래터 이동수단의 작동을 제어하는

   기판 피복용 증착 생산 시스템.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 플래터를 상기 피복기와 상기 도킹 스테이션 사이에서 이동시키는 상기 플래터 이동수단은 상기 셔틀 트랙을 따라 이동하기에 적합한 셔틀 카를 포함하며, 상기 셔틀 카는 상기 셔틀 카를 구동시키는 구동 수단을 구비하는

   기판 피복용 증착 생산 시스템.
4. 제 3 항에 있어서,

   각각의 상기 피복기는

   용기와;

   상기 용기내에 진공을 유지하는 수단과;

   상기 플래터중 하나상에 장착된 캐소우드와;

   상기 용기 내측에 배치된 접촉기와;

   상기 캐소우드와 애노우드 사이에 전기 에너지의 아크를 선택적으로 유지하며 상기 접촉기에 전기적으로 접속되는 수단과;

   상기 접촉기를 상기 캐소우드와 접촉하도록 선택적으로 조정함으로써 상기 캐소우드를 전기 에너지의 아크를 유지시키는 상기 수단에 전기적으로 접속하는 액츄에이터를 포함하며;

   상기 제어기는 상기 용기내에 진공을 유지하는 상기 수단과, 전기 에너지의 아크를 선택적으로 유지하는 상기 수단과, 상기 액츄에이터의 작동을 제어하는

   기판 피복용 증착 생산 시스템.
5. 제 4 항에 있어서,

   상기 캐소우드는 증발면에 의해 연결된 한쌍의 단부면을 갖는 디스크 형상이고,

   상기 액츄에이터는 상기 접촉기를 상기 캐소우드의 상기 단부면과 접촉하도록 조정함으로써, 상기 캐소우드를 전기 에너지의 아크를 선택적으로 유지하는 상기 수단에 전기적으로 접속하는

   기판 피복용 증착 생산 시스템.
6. 제 5 항에 있어서,

   상기 피복기는 상기 아크를 상기 증발면 둘레에 발생시키는 수단을 더 포함하며, 상기 아크 발생 수단은 상기 캐소우드에 밀접하게 배치되고, 상기 아크 발생 수단은 상기 캐소우드에 침투하는 자계를 발생시키는

   기판 피복용 증착 생산 시스템.
7. 제 4 항에 있어서,

   상기 캐소우드는 한쌍의 단부면과, 증발면과 상기 단부면 사이에 연장된 보어를 갖는 환상형이고,

   상기 액츄에이터는 상기 접촉기를 상기 캐소우드와 접촉하도록 조정함으로써, 상기 캐소우드를 전기 에너지의 아크를 선택적으로 유지하는 상기 수단에 전기적으로 접속하는

   기판 피복용 증착 생산 시스템.
8. 제 7 항에 있어서,

   상기 피복기는 상기 증발면 둘레에 상기 아크를 발생시키는 수단을 더 포함하며, 상기 아크 발생 수단은 상기 캐소우드의 상기 보어 내부에 위치되고, 상기 아크 발생 수단은 상기 캐소우드에 침투하는 자계를 발생시키는

   기판 피복용 증착 생산 시스템.
9. 제 4 항에 있어서,

   상기 접촉기는

   상기 용기 내측에 배치된 헤드와;

   상기 헤드에 부착되고 상기 헤드로부터 상기 용기 외측으로 연장된 샤프트를 포함하는

   기판 피복용 증착 생산 시스템.
10. 제 9 항에 있어서,

    상기 플래터는 상기 기판을 지지하기 위한 선택적으로 회전가능한 축받이를 더 포함하는

    기판 피복용 증착 생산 시스템.
11. 제 10 항에 있어서,

    상기 피복기 내부에 배치된 상기 플래터에 부착된 상기 기판을 전기적으로 바이어싱하기 위한 바이어싱 소스와;

    상기 바이어싱 수단을 상기 기판에 전기적으로 접속하는 수단을 더 포함하는

    기판 피복용 증착 생산 시스템.
12. 제 11 항에 있어서,

    상기 바이어싱 소스를 상기 기판에 전기적으로 접속하는 상기 수단은 상기 바이어싱 소스를 상기 플래터에 전기적으로 접속하며, 상기 플래터는 상기 기판에 전기적으로 접속되는

    기판 피복용 증착 생산 시스템.
13. 제 12 항에 있어서,

    상기 캐소우드는 증발면에 의해 연결되는 한쌍의 단부면을 갖는 디스크 형상이며,

    상기 액츄에이터는 상기 접촉기를 상기 캐소우드의 상기 단부면중 하나와 접촉하도록 조정함으로써, 상기 캐소우드를 전기 에너지의 아크를 선택적으로 유지하는 상기 수단에 전기적으로 접속하는

    기판 피복용 증착 생산 시스템.
14. 제 13 항에 있어서,

    상기 피복기는 상기 증발면 둘레에 아크를 발생시키는 수단을 더 포함하며, 상기 아크 발생 수단은 상기 캐소우드와 밀접하게 배치되고, 상기 아크 발생 수단은 상기 캐소우드에 침투하는 자계를 발생시키는

    기판 피복용 증착 생산 시스템.
15. 제 12 항에 있어서,

    상기 캐소우드는 한쌍의 단부면과, 증발면과, 상기 단부면 사이에 연장된 보어를 갖는 환상형이며,

    상기 액츄에이터는 상기 접촉기를 상기 캐소우드와 접촉하도록 조정함으로써, 상기 캐소우드를 전기 에너지의 아크를 선택적으로 유지하는 수단에 전기적으로 접속하는

    기판 피복용 증착 생산 시스템.
16. 제 15 항에 있어서,

    상기 피복기는 상기 증발면 둘레에 상기 아크를 발생시키는 수단을 더 포함하며, 상기 아크 발생 수단은 상기 캐소우드의 상기 보어 내부에 배치되고, 상기 아크 발생 수단은 상기 캐소우드에 침투하는 자계를 발생시키는

    기판 피복용 증착 생산 시스템.