KR20040083611A - 스퍼터링 시스템용 챔버장치 - Google Patents

Abstract

본 발명에 의한 스퍼터링 시스템용 챔버장치는 한쪽이 개구된 원통 형상으로 형성된 진공챔버의 내부 중앙부에 다수의 코팅소스가 길이 방향으로 배열 설치되고, 다수의 기판이 설치되는 원통 형상의 홀더가 상기 진공챔버 내에서 회전 가능하게 배치되는 것으로 이루어지는 공지의 스퍼터링 시스템용 챔버장치에 있어서, 홀더의 외부면에 배치되는 다수의 기판을 코팅하는 다수의 코팅소스가 진공챔버의 둘레면에서 내부를 향하여 배열 설치되고, 수동과 동력 중의 어느 하나로 구동되는 개폐수단이 상기 진공챔버의 개구부를 개폐하는 것을 포함하여 이루어진다.

따라서 본 발명은 홀더의 내부면과 외부면에 설치된 기판을 동시에 증착하기 때문에 크기의 변화없이 보다 많은 양의 기판을 증착할 수 있어 공간 활용도를 증대하면서 작업량을 용이하게 증대할 수 있으며, 진공챔버 내부에서 코팅 작업이 진행하는 도중에 외부에 위치한 다른 홀더에 기판을 설치하기 때문에 기판을 설치하는 작업의 효율성을 용이하게 향상할 수 있는 등의 효과를 발휘한다.

Description

스퍼터링 시스템용 챔버장치{CHAMBER DEVICE USED IN SPUTTERING SYSTEM}

본 발명은 코팅소스가 구비된 진공챔버와 개폐문으로 구성된 스퍼터링 시스템용 챔버장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 홀더의 내외면에 설치된 기판을 코팅됨과 더불어 코팅중에 다른 홀더에 기판을 설치 가능하게 함으로써 보다 많은 양의 기판을 동시에 진공 증착할 수 있어 작업량을 증대하고, 기판을 설치하는 작업을 신속하게 할 수 있어 작업 효율을 용이하게 향상할 수 있도록 하는 스퍼터링 시스템용 챔버장치에 관한 것이다.

일반적으로 LCD 등을 제조하기 위해서는 웨이퍼 또는 글래스 기판(SUBSTRATE) 위에 도체, 반도체, 절연막 등을 특성을 가진 다양한 재질을 코팅하게 된다.

그리고 종래에는 도체의 특성을 가진 재질을 기판에 증착하기 위해서 스퍼터링 시스템이 사용되는 바, 상기 스퍼터링 시스템은 불활성 가스를 소량 형성한 공간 내에서 기판에 증착물질을 적층하는 것이며, 이는 불활성 기체인 아르곤 가스가 소량 내장된 진공챔버 내에서 양극과 음극 사이에 전압이 인가되면, 상기 양극과 음극 사이에 전기장이 형성되어 강한 전기장에 의해 아르곤 가스가 양이온으로 이온화되며, 이에 따라 상기 양이온들이 음으로 대전된 타겟(TARGET)에 가속 충돌하고, 그 충격에 의해 타겟으로부터 증착물질이 튀어 나와 기판에 증착 적층하게 된다.

그래서 종래의 스퍼터링 시스템에는 소량의 불활성 가스를 내장하는 공간인챔버장치가 구비되어 있으며, 종래의 챔버장치는 도 7에 도시한 바와 같이 한쪽이 개구된 원통 형상으로 형성된 진공챔버(101)의 중공부에 다수의 코팅소스(COATING SOURCE)(102)가 길이 방향으로 배열 설치되고, 원통 형상의 홀더(103)가 상기 진공챔버(101) 내에서 회전 가능하게 배치되며, 상기 진공챔버(101)의 개구부를 개폐문(미도시)이 여닫이식으로 개폐되는 구조를 이루고 있다.

이와 같이 이루어지는 종래의 챔버장치를 구비한 스퍼터링 시스템은 작업자가 홀더(103)의 내부면에 다수의 기판(104)을 배열 고정한 뒤, 홀더(103)를 진공챔버(101)의 내부에 배치하고, 개폐문을 닫아서 진공펌프(105)를 이용하여 진공챔버(101)의 내부를 소량의 아르곤 가스가 존재한 상태의 진공 상태로 만들며, 코팅소스(102)에 전원을 인가하여 코팅소스(102) 내에 구비된 타겟에서 증착 물질이 튀어나와 홀더(103)에 배치된 기판(104)의 표면에 증착 적층되는 것이다.

그러나 종래에는 홀더의 내부 표면에만 다수의 기판을 배열 고정하기 때문에 보다 많은 수의 기판을 증착하기 위해서는 홀더의 직경을 크게 하게 되며, 이에 따라 불필요한 공간이 많이 발생하여 공간 활용도가 매우 떨어지며, 같은 크기의 홀더로 더 많은 기판을 증착할 수 없다는 단점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명은 홀더의 내외면에 설치된 기판을 동시에 진공 증착함으로써 공간 활용도를 증대하면서 작업량을 증대하며, 코팅중에 다른 홀더에 기판을 설치하도록 하여 작업 효율을 용이하게 향상할 수 있는 스퍼터링 시스템용 챔버장치를 제공하는 데 있다.

이를 실현하기 위하여, 본 발명은 한쪽이 개구된 원통 형상으로 형성된 진공챔버의 내부 중앙부에 다수의 코팅소스가 길이 방향으로 배열 설치되고, 다수의 기판이 설치되는 원통 형상의 홀더가 상기 진공챔버 내에서 회전 가능하게 배치되는 것으로 이루어지는 공지의 스퍼터링 시스템용 챔버장치에 있어서, 홀더의 외부면에 배치되는 다수의 기판을 코팅하는 다수의 코팅소스가 진공챔버의 둘레면에서 내부를 향하여 배열 설치되고, 수동과 동력 중의 어느 하나로 구동되는 개폐수단이 상기 진공챔버의 개구부를 개폐하는 것을 포함하여 이루어지는 스퍼터링 시스템용 챔버장치를 제공한다.

도 1은 본 발명에 의한 스퍼터링 시스템용 챔버장치를 나타내는 종단면도,

도 2는 본 발명에 의한 스퍼터링 시스템용 챔버장치의 일 예를 나타내는 평면도,

도 3은 본 발명에 의한 스퍼터링 시스템용 챔버장치의 다른 예를 나타내는 평면도,

도 4는 도 3의 정면도,

도 5는 도 4의 A부의 확대도,

도 6은 도 6의 B - B선 단면도,

도 7은 종래에 관련하는 스퍼터링 시스템용 챔버장치를 나타내는 종단면도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 진공챔버 2,11 : 코팅소스

3 : 홀더 10 : 기판

12,12a : 개폐문 13 : 레일

14 : 개폐문설치대

이하 본 발명이 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 더욱 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명에 의한 스퍼터링 시스템용 챔버장치를 나타내는 단면도로서, 본 발명의 챔버장치는 종래와 마찬가지로, 한쪽이 개구된 원통 형상으로 형성된 진공챔버(VACUUM CHAMBER)(1)의 내부 공간에 다수의 코팅소스(COATING SOURCE)(2)가 배열 설치되어 홀더(3)의 내부면에 배치된 다수의 기판(SUBSTRATE)(10)을 진공 증착하게 되고, 원통 형상의 홀더(HOLDER)(3)가 상기 진공챔버(1) 내에서 회전 가능하게 위치할 수 있는 것이다.

그리고 본 발명에 의한 스퍼터링 시스템용 챔버장치는 상기 홀더(3)의 외부면에 배치되는 다수의 기판(10)을 코팅하는 다수의 코팅소스(11)가 진공챔버(1)의둘레면에서 내부를 향하여 배열 설치되는 것을 포함한다.

특히 본 발명은 수동과 동력 중의 어느 하나로 구동되어 상기 진공챔버(1)의 개구부를 개폐하는 개폐수단을 포함한다.

상기 코팅소스(2)와 코팅소스(11)를 상하로 나란하게 설치할 수 있으나, 자기장의 형성 등을 고려하여 도면과 같이 상호 대향하는 방향으로 배치함이 바람직하다.

상기 개폐수단은 도 2에 도시한 바와 같이, 종래와 마찬가지로 수동으로 작동하게 되는 개폐문(12)으로 구성되는 바, 상기 개폐문(12)은 한쪽이 진공챔버의 개구부에 힌지 결합되어 여닫이식으로 개폐되는 구조이다.

한편 상기 개폐수단은 도 3 내지 도 6에 도시한 바와 같이, 레일(13)상에서 동력으로 회전됨과 더불어 레일(13)의 길이 방향으로 직선 운동하는 개폐문설치대(14)에 다수의 개폐문(12a)을 고정 설치하고, 다수의 개폐문(12a)에 다수의 홀더(3)를 회전 가능하게 각각 설치하는 구조로 이루어진다.

물론 동력으로 작동하는 개폐수단은 여러 가지 경우의 공지의 기구를 이용할 수 있으며, 특히 본 실시예에서는 상기 레일(13) 상에서 대차(15)가 이동 가능하게 설치되고, 상기 대차(15)에 제1모터(16)가 설치되어 대차(15)를 레일(13) 상에서 동력으로 직선 운동시키며, 상기 대차(15)에 제2모터(17)가 설치되어 상기 제2모터(17)에 의하여 웜(18)이 회전되고, 상기 웜(18)과 치합되는 웜기어(19)가 상기 대차(15) 상에서 회전 가능하게 설치되면서 상기 개폐문설치대(14)에 고정된 회전축(20) 상에 고정 설치된다.

도면 부호 4는 진공펌프를 지칭하며, 이는 진공챔버(1) 내에 소량의 아르곤을 존재시킨 채, 진공챔버(1)의 내부를 진공압으로 형성하게 된다.

이와 같이 이루어지는 본 발명에 의한 스퍼터링 시스템용 챔버장치는 도 1과 같이 홀더(3)의 외부면과 내부면에 다수의 기판(10)을 배치하게 되며, 상기 홀더(3)의 외부면에 배치된 기판(10)이 진공챔버(1)에 설치된 코팅소스(11)에 의하여 증착물질이 증착 적층되고, 상기 홀더(3)의 내부면에 배치된 기판(10)이 코팅소스(2)에 의하여 증착물질이 증착 적층된다.

물론 도 2에 도시한 바와 같은 수동식 개폐문(12)에 의하여 진공챔버(1)가 밀폐되며, 진동펌프(4)에 의하여 진공챔버(1) 내부가 진공상태가 되고, 코팅소스(2,11)에 전원을 인가하여 홀더(3)의 내부면과 외부면에 배치된 다수의 기판(10)에 증착물질을 증착 적층하게 된다.

한편 다른 예로서 동력식으로 작동하는 개폐문(12)의 경우에는 도 4에 도시한 바와 같이, 하나의 홀더(3)의 외부면과 내부면에 기판(10)을 배치한 뒤, 제1모터(16)를 작동하여 레일(13)의 길이 방향으로 이동하여 기판(10)을 배치한 홀더(3)을 진공챔버(1) 내부로 이송하면서 개폐문(12a)을 이송하여 상기 진공챔버(1)를 개폐문(12a)으로 밀폐하며, 상술한 바와 같이 상기 진공챔버(1) 내부의 다수 기판(10)에 증착물질을 증착 적층하게 된다.

이 때 진공챔버(1)의 외부에 위치한 홀더(3)에 기판(10)을 배치하게 되며, 상기 진공챔버(1)의 내부에 위치한 홀더(3)에 배치된 다수의 기판(10)의 증착 작업이 완료되면 상기 진공챔버(1)의 내부에 위치한 홀더(3)를 외부로 분리한 뒤, 제2모터(17)를 작동하여 개폐문설치대(14), 개폐문(12a) 및 홀더(3)를 도면상 180도 회전시켜서 진공챔버(1)의 외부에 위치한 홀더(3)를 신속하게 진공챔버(1)의 내부로 배치하여 새로 배치된 다수의 기판(10)에 증착물질을 증착 적층하게 된다.

이렇게 본 발명에 의한 스퍼터링 시스템용 챔버장치는 보다 많은 수의 기판에 증착물질을 증착 적층함과 더불어 기판을 설치하는 작업을 쉽게 줄일 수 있는 것이다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 스퍼터링 시스템용 챔버장치는 홀더의 내부면과 외부면에 설치된 기판을 동시에 증착하기 때문에 장치 전체의 크기의 변화없이 보다 많은 양의 기판을 증착할 수 있어 공간 활용도를 증대하면서 작업량을 용이하게 증대할 수 있으며, 진공챔버 내부에서 코팅 작업이 진행하는 도중에 외부에 위치한 다른 홀더에 기판을 설치하기 때문에 기판을 설치하는 작업의 효율성을 용이하게 향상할 수 있다는 이점이 있다.

Claims (3)

1. 한쪽이 개구된 원통 형상으로 형성된 진공챔버의 내부 중앙부에 다수의 코팅소스가 길이 방향으로 배열 설치되고, 다수의 기판이 설치되는 원통 형상의 홀더가 상기 진공챔버 내에서 회전 가능하게 배치되는 것으로 이루어지는 공지의 스퍼터링 시스템용 챔버장치에 있어서,

   홀더의 외부면에 배치되는 다수의 기판을 코팅하는 다수의 코팅소스가 진공챔버의 둘레면에서 내부를 향하여 배열 설치되고, 수동과 동력 중의 어느 하나로 구동되는 개폐수단이 상기 진공챔버의 개구부를 개폐하는 것을 포함하여 이루어지는 스퍼터링 시스템용 챔버장치
2. 제1항에 있어서,

   상기 개폐수단은 개폐문의 한쪽이 진공챔버의 개구부에 힌지 결합되어 여닫이식으로 개폐되는 것으로 이루어지는 스퍼터링 시스템용 챔버장치.
3. 제1항에 있어서,

   상기 개폐수단은 레일상에서 동력으로 회전됨과 더불어 레일의 길이 방향으로 직선 운동하는 개폐문설치대에 다수의 개폐문을 고정 설치하고, 다수의 개폐문에 다수의 홀더를 회전 가능하게 각각 설치하는 것으로 이루어지는 스퍼터링 시스템용 챔버장치.