KR200181772Y1 - 스퍼터링 시스템의 장주기 교체형 쉴드장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 증착으로는 불가능한 고 용접 금속 또는 화합물의 박막을 만드는 스퍼터링 시스템(sputering system)에 관한 것으로서, 특히, 쉴드(53)의 청소주기가 매우 길어짐으로 자주 상기 챔버(51)의 진공상태를 파괴할 필요가 없고 불필요한 시간을 절약하므로 생산성이 향상되는 이점이 있는 스퍼터링 시스템의 장주기 교체형 쉴드장치에 관한 것으로서,

진공상태로 유지되는 챔버(51)와, 상기 챔버내에 설치되고 기판에 박막을 입히기 위하여 전압에 의해 금속 입자를 비산시키는 캐소드와, 상기 기판의 후방에 설치되고 상기 챔버를 상기 캐소드에서 비산되는 금속 입자로부터 7보호하는 쉴드와, 상기 쉴드가 양쪽으로 감기는 두 개의 쉴드 샤프트와, 상기 쉴드 샤프트의 끝단에 설치되고 상기 쉴드 샤프트에 회전동력을 전달시키는 쉴드 스프로켓(sprocket)과, 상기 쉴드 스프로켓과 연결되어 동력을 전달시키는 체인과, 상기 체인과 연결되어 회전동력을 상기 체인에 전달시키는 전동기 스프로켓과, 상기 전동기 스프로켓에 삽입되어 고정되는 전동기 샤프트와, 상기 전동기 샤프트를 회전시키는 전동기로 구성된다.

Description

스퍼터링 시스템의 장주기 교체형 쉴드장치

본 고안은 증착으로는 불가능한 고 용접 금속 또는 화합물의 박막을 만드는 스퍼터링 시스템(sputering system)에 관한 것으로서, 특히, 장치들이 설치되는 챔버를 보호하는 쉴드의 교체주기를 연장시킬 수 있는 스퍼터링 시스템의 장주기 교체형 쉴드장치에 관한 것이다.

일반적으로 스퍼터링(sputtering)은 10^-1~ 10^-3mmHg의 저압용기속에 2개의 전극을 두고 수1000 ~ 수10000V의 전압을 가했을 때 음극측의 금속이 양극측에 비산하여 부착하는 현상을 말한다. 이 방법을 이용하면 증착으로는 불가능한 고 용접 금속 또는 화합물의 박막을 만들 수 있다.

스퍼터링을 이용한 스퍼터링 장치는 진공용기내에서 가스를 방전시키고, 이때 생긴 이온(ion)으로 전극을 스퍼터링하여 전극 맞은편에 위치한 기판에 스퍼터링된 금속 입자를 퇴적시켜 박막을 형성시키는 장치이다.

그리고 스퍼터링 시스템은 버티컬 타입과 호리젠털 타입의 두 종류가 있는데, 현재는 기판에 코팅되는 막질의 향상을 위하여 버티컬 타입이 주류를 이루고 있다.

여기서, 기존의 버티컬 타입의 경우 장치들이 설치되는 챔버내의 청결을 유지하고 보수 및 유지가 편리하도록 쉴드(shield)를 사용하고 있다.

종래의 스퍼터링 시스템은 도 1에 도시된 바와 같이 진공상태로 유지되고 고리 홈(1a)이 형성된 챔버(1)와, 상기 챔버(1)내에 설치되고 기판(4)에 박막을 입히기 위하여 전압에 의해 금속 입자를 비산시키는 캐소드(2)와, 상기 챔버(1)의 고리 홈(1a)에 삽입되는 고리(3a)가 형성되고 상기 기판(4)의 후방에 설치되며 상기 캐소드(2)로부터 비산되는 금속 입자로부터 상기 챔버(1)를 보호하는 쉴드(3)로 구성된다.

상기와 같이 구성된 종래 스퍼터링 시스템의 동작을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 기판을 스퍼터링할 위치로 이동시키고, 전원을 공급한다.

상기 캐소드(2)에 전원이 공급되면, 상기 캐소드(2)에서 금속 입자가 상기 기판(4)쪽으로 비산되고, 상기 기판(4)으로 비산된 금속 입자는 상기 기판(4)에 퇴적되어 박막을 형성하게 된다.

상기 기판(4)에 박막이 형성되면, 상기 기판(4)을 취출하고, 새로운 기판(4)을 공급하여 상기와 같이 박막을 형성시키고, 이를 계속 반복하여 박막이 형성된 기판(4)을 생산하게 된다.

여기서, 상기와 같은 작업을 반복하게 되면, 도 1b에 도시된 바와 같이 상기 기판(4)에 퇴적되지 않은 금속 입자는 상기 쉴드(3)에 퇴적되게 된다.

따라서, 상기 쉴드(3)에 금속 입자가 많이 쌓여 상기 쉴드(3)가 오염되면, 상기 챔버(1)의 진공상태를 파괴하고, 상기 쉴드(3)를 청소한 후 다시 상기 쉴드(3)를 상기 챔버(1)내에 장착하게 된다.

그러나, 종래의 스퍼터링 시스템은 한 장의 상기 쉴드(3)가 오염될 때마다 상기 챔버(1)의 진공상태를 파괴하고 상기 쉴드(3)를 청소한 후 다시 상기 챔버(1)내에 장착해야 하므로 많은 시간이 소모되어 생산성이 저하되는 문제점이 있다.

본 고안은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 스퍼터링 시스템에서 청소주기가 길어 생산성이 향상되는 쉴드장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1a는 종래기술에 의한 스퍼터링 시스템의 구성도

도 1b는 종래기술에 의한 스퍼터링 시스템의 동작도

도 1c는 종래기술의 요부구성인 챔버와 쉴드의 결합도

도 2a는 본 고안에 의한 스퍼터링 시스템의 구성도

도 2b는 본 고안에 의한 스퍼터링 시스템의 동작도

도 2c는 본 고안의 요부구성인 전동기와 동력전달 장치의 상세도

〈도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명〉

51 : 챔버 52 : 캐소드

53 : 쉴드 54 : 쉴드 샤프트

55 : 쉴드 56 : 체인

57 : 전동기 스프로켓 58 : 전동기 샤프트

59 : 전동기 60 : 기판

본 고안은 진공상태로 유지되는 챔버와, 상기 챔버내에 설치되고 기판에 박막을 입히기 위하여 전압에 의해 금속 입자를 비산시키는 캐소드와, 상기 기판의 후방에 설치되고 상기 캐소드로부터 비산되는 금속 입자로부터 상기 챔버를 보호하는 쉴드를 포함하는 스퍼터링 시스템에 있어서,

상기 쉴드가 감기는 두 개의 쉴드 샤프트와, 상기 쉴드 샤프트를 상기 챔버에 각각 고정시키는 고정부와, 상기 쉴드 샤프트에 회전동력을 전달시키는 동력전달부와, 상기 동력전달부에 동력을 공급시키는 구동부를 포함한 것을 특징으로 한다.

상기 동력전달부는 상기 구동부로부터 회전동력을 상기 쉴드 샤프트쪽으로 전달시키는 체인과, 상기 쉴드 샤프트의 끝단에 설치되고 상기 체인과 연결되어 상기 쉴드 샤프트에 회전동력을 전달시키는 쉴드 스프로켓을 포함한 것을 특징으로 한다.

상기 구동부는 상기 회전동력 발생원인 전동기와, 상기 전동기와 연결되어 회전되는 전동기 샤프트와, 상기 전동기에 연결되어 상기 동력전달부로 회전동력을 전달시키는 전동기 스프로켓을 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 고안의 실시예를 참조된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

본 고안에 의한 스퍼터링 시스템은 도 2에 도시된 바와 같이 진공상태로 유지되는 챔버(51)와, 상기 챔버(51)내에 설치되고 기판(60)에 박막을 입히기 위하여 전압에 의해 금속 입자를 비산시키는 캐소드(52)와, 상기 기판(60)의 후방에 설치되고 상기 챔버(51)를 상기 캐소드(52)에서 비산되는 금속 입자로부터 보호하는 쉴드(53)와, 상기 쉴드(53)가 양쪽으로 감기는 두 개의 쉴드 샤프트(54)와, 상기 쉴드 샤프트(54)의 끝단에 설치되고 상기 쉴드 샤프트(54)에 회전동력을 전달시키는 쉴드 스프로켓(55)(sprocket)과, 상기 쉴드 스프로켓(55)과 연결되어 동력을 전달시키는 체인(56)과, 상기 체인(56)과 연결되어 회전동력을 상기 체인(56)에 전달시키는 전동기 스프로켓(57)과, 상기 전동기 스프로켓(57)에 삽입되어 고정되는 전동기 샤프트(58)와, 상기 전동기 샤프트(58)를 회전시키는 전동기(59)로 구성된다.

상기와 같이 구성된 스퍼터링 시스템의 동작을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 전원을 공급시키고, 상기 기판(60)을 스퍼터링 위치로 공급시키면, 상기 캐소드(52)에서 금속 입자가 상기 기판(60)으로 비산되어 퇴적되게 되고, 상기 기판(60)에는 박막이 코팅되게 된다.

상기 기판(60)의 코팅이 완성되면 완성된 상기 기판(60)을 상기 챔버(51)로부터 취출하고, 새로운 기판(60)을 공급시켜 상기와 같은 작업0을 다시 진행시킨다.

상기와 같은 작업을 오랜기간 반복하면, 상기 쉴드(53)가 오염되므로 상기 쉴드(53)를 청소해야 하는 상황이 발생된다.

이때, 상기 전동기(59)를 회전시키면, 두 개의 상기 쉴드 샤프트(54)가 회전되고, 상기 쉴드 샤프트(54)에 감겨 있던 새로운 쉴드(53)가 상기 기판(60)의 스퍼터링 위치에 놓이게 된다. 상기와 같이 상기 쉴드(53)가 오염될 때마다 상기 전동기(59)를 동작시켜 상기 쉴드(53)의 오염되지 않은 면으로 계속 바꾸어 준다.

그 후, 상기 쉴드 샤프트(54)에 감겨 있던 상기 쉴드(53)의 오염되지 않은 곳이 없을 때에는 상기 챔버(51)의 진공을 파괴하고, 상기 쉴드 샤프트(54)로부터 상기 쉴드(53)를 분리하여 청소한다.

상기 쉴드(53)의 청소후, 깨끗한 상기 쉴드(53)를 상기 쉴드 샤프트(54)에 감고, 다시 작업을 진행시킨다.

이와 같이, 본 고안에 의한 스퍼터링 시스템은 상기 쉴드(53)의 청소주기가 매우 길어짐으로 자주 상기 챔버(51)의 진공상태를 파괴할 필요가 없고 불필요한 시간을 절약하므로 생산성이 향상되는 이점이 있다.

Claims (3)

1. 진공상태로 유지되는 챔버와, 상기 챔버내에 설치되고 기판에 박막을 입히기 위하여 전압에 의해 금속 입자를 비산시키는 캐소드와, 상기 기판의 후방에 설치되고 상기 캐소드로부터 비산되는 금속 입자로부터 상기 챔버를 보호하는 쉴드를 포함하는 스퍼터링 시스템에 있어서,

   상기 쉴드가 감기는 두 개의 쉴드 샤프트와, 상기 쉴드 샤프트를 상기 챔버에 각각 고정시키는 고정부와, 상기 쉴드 샤프트에 회전동력을 전달시키는 동력전달부와, 상기 동력전달부에 동력을 공급시키는 구동부를 포함한 것을 특징으로 하는 스퍼터링 시스템의 장주기 교체형 쉴드장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 동력전달부는 상기 구동부로부터 회전동력을 상기 쉴드 샤프트쪽으로 전달시키는 체인과, 상기 쉴드 샤프트의 끝단에 설치되고 상기 체인과 연결되어 상기 쉴드 샤프트에 회전동력을 전달시키는 쉴드 스프로켓을 포함한 것을 특징으로 하는 스퍼터링 시스템의 장주기 교체형 쉴드장치.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 구동부는 상기 회전동력 발생원인 전동기와, 상기 전동기와 연결되어 회전되는 전동기 샤프트와, 상기 전동기에 연결되어 상기 동력전달부로 회전동력을 전달시키는 전동기 스프로켓을 포함하는 것을 특징으로 하는 스퍼터링 시스템의 장주기 교체형 쉴드장치.