KR20100081470A - Thin film formation apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 박막 패턴 형성장치에 관한 것으로서, 더욱 자세하게는 롤 사이에서 주행하는 시트 상에 원하는 박막 패턴을 형성하기 위한 박막 패턴 형성장치에 관한 것이다. The present invention relates to a thin film pattern forming apparatus, and more particularly, to a thin film pattern forming apparatus for forming a desired thin film pattern on a sheet traveling between rolls.
디지털 전자제품의 소형화, 다기능화에 따라, 다양한 수동 부품들도 보다 업그레이드되는 기능과 함께 경박단소화되는 추세에 있다. As digital electronic products become smaller and more versatile, various passive components are also becoming smaller and lighter with more upgraded functions.
특히, 캐패시터는 카메라폰, DMB폰, 네비게이션과 같은 휴대용 소형 전자제품에 다량 사용되며, 초박층 및 고적층화와 함께 고용량, 고기능이 더욱 요구되며, 이러한 캐패시터에 전극 패턴을 형성시키는 방법으로는 스크린 인쇄방식이 많이 사용된다.In particular, capacitors are used in a large amount of portable small electronics such as camera phones, DMB phones, navigation, and the like, ultra-thin and high lamination, high capacity, high functionality is required, and the method of forming an electrode pattern on the capacitor is screen printing The method is used a lot.
그러나, 기존의 스크린 인쇄 방식으로는 동일 칩 사이즈 내에서 고용량을 구현하는 데 한계가 있다. 이러한 한계를 극복하고자 여러 가지 공법이 시도되고 있으며, 이러한 시도 중 하나로 롤투롤(Roll to Roll) 공정을 들 수 있다.However, the existing screen printing method has a limitation in realizing high capacity within the same chip size. Various methods have been attempted to overcome these limitations, and one such attempt is a roll to roll process.
여기서, 롤투롤 공정이란 진공 챔버 내에서 전극 패턴이 새겨진 롤형의 마스크를 이용하여 시트에 박막 Ni 전극을 성막하는 공법이다. 롤투롤 공정은 플렉서블 기판에서 디스플레이 또는 소자를 구현하는 데 있어서도 기존의 배치 타입 공정보다 양산성이 우수하므로 적극 검토되고 있다.Here, the roll-to-roll process is a method of forming a thin film Ni electrode on a sheet using a roll-type mask having an electrode pattern engraved in a vacuum chamber. The roll-to-roll process has been actively studied in order to implement a display or a device on a flexible substrate because it has better mass productivity than a conventional batch type process.
그러나, 이러한 롤투롤 공정에서 롤형의 마스크는 이송 경로를 따라 회전하는 데, 이송시키는 롤을 통해 진행하는 마스크가 이송 경로에서 좌우로 흔들리며 이송되며, 마스크가 휘거나 그 형상의 변형이 발생된다는 문제점이 발생된다. However, in such a roll-to-roll process, the roll-shaped mask rotates along the conveying path, and the mask proceeding through the conveying roll is conveyed by swinging from side to side in the conveying path, and the mask is bent or its shape is deformed. Is generated.
이러한 문제점에 의해서 마스크를 통해서 전극 패턴이 정확하게 시트에 인쇄되지 못하고, 전극 패턴의 번짐이 생겨 칩의 전기적 특성 불량 및 신뢰성에 큰 악영향을 미치게 된다. Due to this problem, the electrode pattern may not be printed on the sheet correctly through the mask, and the electrode pattern may be smeared, which may have a bad effect on the electrical property defect and reliability of the chip.
본 발명은 상술된 종래 기술의 문제를 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 마스크를 부착하는 이송 벨트가 사행 및 변형을 방지하므로 시트에 형성되는 패턴의 번짐을 억제할 수 있으며, 이를 통해서 칩의 전기적 특성을 향상시키고 높은 신뢰성 및 수율을 얻는 박막 패턴 형성장치를 제공하는 데 있다.The present invention is to solve the above-described problems of the prior art, the purpose of which is to prevent the spreading of the pattern formed on the sheet because the transfer belt to the mask prevents meandering and deformation, through which the electrical characteristics of the chip To provide a thin film pattern forming apparatus that improves the performance and obtains high reliability and yield.
본 발명에 따른 박막 패턴 형성장치는 시트에 박막 패턴을 성막하도록 상기 시트를 냉각시키는 냉각 드럼; 상기 시트 상에 증착될 박막의 패턴에 대응하는 마스크 패턴을 구비하는 마스크; 및 상기 마스크 패턴이 노출되도록 상기 마스크가 배치되며, 상기 마스크가 상기 냉각 드럼으로 이동하도록 하는 이송 벨트;를 포함할 수 있다.The thin film pattern forming apparatus according to the present invention includes a cooling drum for cooling the sheet to form a thin film pattern on the sheet; A mask having a mask pattern corresponding to the pattern of the thin film to be deposited on the sheet; And a transfer belt disposed to expose the mask pattern and to move the mask to the cooling drum.
또한, 본 발명에 따른 박막 패턴 형성장치의 상기 마스크는 돌출 형성되는 삽입부를 포함하고, 상기 이송 벨트는 상기 삽입부가 결속되기 위한 결속 홈을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.In addition, the mask of the thin film pattern forming apparatus according to the present invention may include an insertion portion protrudingly formed, and the transfer belt may include a binding groove for binding the insertion portion.
또한, 본 발명에 따른 박막 패턴 형성장치는 상기 결속 홈을 관통하도록 삽입된 상기 삽입부의 단부를 덮는 고정 캡을 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.In addition, the thin film pattern forming apparatus according to the present invention may further include a fixing cap covering an end portion of the insertion portion inserted to penetrate the binding groove.
또한, 본 발명에 따른 박막 패턴 형성장치는 상기 이송 벨트를 이송시키는 다수의 롤러를 포함하는 이송부를 더 포함하고, 상기 이송부는 상기 삽입부의 고정 캡을 수용하기 위한 수용 홈을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.In addition, the apparatus for forming a thin film pattern according to the present invention may further include a transfer part including a plurality of rollers for transferring the transfer belt, and the transfer part may include an accommodation groove for accommodating the fixing cap of the insertion part. Can be.
또한, 본 발명에 따른 박막 패턴 형성장치의 상기 이송 벨트는 돌출 형성되는 삽입부를 포함하고, 상기 마스크는 상기 삽입부와 결속되기 위한 결속 홈을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다. In addition, the transfer belt of the thin film pattern forming apparatus according to the present invention may include an insertion part protrudingly formed, and the mask may include a binding groove for engaging with the insertion part.
또한, 본 발명에 따른 박막 패턴 형성장치의 상기 이송 벨트의 두께는 상기 마스크보다 두껍게 형성되는 것을 특징으로 할 수 있다. In addition, the thickness of the transfer belt of the thin film pattern forming apparatus according to the present invention may be characterized in that it is formed thicker than the mask.
또한, 본 발명에 따른 박막 패턴 형성장치는 상기 회전 드럼을 향하여 상기 마스크를 진행시키는 내부 이송롤 및, 상기 회전 드럼에서 외부로 이송되도록 상기 마스크를 진행시키는 외부 이송롤을 더 포함하는 것을 특징할 수 있다.In addition, the apparatus for forming a thin film pattern according to the present invention may further include an inner conveying roll for advancing the mask toward the rotating drum, and an outer conveying roll for advancing the mask from the rotating drum to the outside. have.
또한, 본 발명에 따른 박막 패턴 형성장치의 상기 내부 이송롤 및 상기 외부 이송롤은 상기 이송 벨트의 폭에 대응되도록 형성되며 상기 이송 벨트를 수용하기 위한 수용 공간을 제공하는 수용부를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.In addition, the inner conveying roll and the outer conveying roll of the thin film pattern forming apparatus according to the present invention is formed to correspond to the width of the conveying belt, characterized in that it comprises a receiving portion for providing a receiving space for receiving the conveying belt can do.
본 발명에 따른 박막 패턴 형성장치는 마스크가 부착되는 이송 벨트를 구비하여 이송 시에 사행 및 변형을 방지하므로 시트에 형성되는 패턴의 번짐을 억제할 수 있으며, 이를 통해서 칩의 전기적 특성을 향상시키고 높은 신뢰성 및 수율을 얻을 수 있다. The thin film pattern forming apparatus according to the present invention includes a transfer belt to which a mask is attached to prevent meandering and deformation during transfer, thereby preventing spreading of a pattern formed on a sheet, thereby improving electrical characteristics of a chip and Reliability and yield can be obtained.
본 발명에 따른 박막 패턴 형성장치에 관하여 도 1 내지 도 5를 참조하여 좀 더 구체적으로 설명한다. 이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예 를 상세하게 설명한다. The thin film pattern forming apparatus according to the present invention will be described in more detail with reference to FIGS. 1 to 5. Hereinafter, with reference to the drawings will be described in detail a specific embodiment of the present invention.
다만, 본 발명의 사상은 제시되는 실시예에 제한되지 아니하고, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서 다른 구성요소를 추가, 변경, 삭제 등을 통하여, 퇴보적인 다른 발명이나 본 발명 사상의 범위 내에 포함되는 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본원 발명 사상 범위 내에 포함된다고 할 것이다. However, the spirit of the present invention is not limited to the embodiments presented, and those skilled in the art who understand the spirit of the present invention may deteriorate other inventions or the present invention by adding, modifying, or deleting other elements within the scope of the same idea. Other embodiments that fall within the scope of the inventive concept may be readily proposed, but they will also be included within the scope of the inventive concept.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 박막 패턴 형성장치를 설명하기 위한 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 박막 패턴 형성장치에서 마스크 및 이송 벨트를 설명하기 위한 부분 사시도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 박막 패턴 형성장치에서 마스크 및 이송 벨트가 결속되는 것을 설명하기 위한 부분 사시도이며, 도 4는 도 3의 이송 벨트를 설명하기 위한 A-A 단면도이다.1 is a view for explaining a thin film pattern forming apparatus according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a partial perspective view for explaining the mask and the transfer belt in the thin film pattern forming apparatus according to an embodiment of the present invention, 3 is a partial perspective view illustrating the binding of the mask and the conveyance belt in the thin film pattern forming apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line AA of the conveyance belt of FIG. 3.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 박막 패턴 형성장치는 냉각 드럼(110), 소스 재치부(120), 마스크(130), 이송부(140) 및 이송 벨트(150)를 포함한다. 1 to 4, the thin film pattern forming apparatus includes a
냉각 드럼(110)은 이송 경로를 따라 이송되는 시트(S)에 박막 패턴을 성막하기 위한 성막 공간에 위치하며 상기 시트를 냉각시키게 된다. The
이때, 냉각 드럼(110)은 회전 가능하며, 냉각 드럼(110)의 내부에는 냉각액이 흐르므로 상기 냉각액에 의해서 냉각 드럼(110)의 온도가 낮아지고, 냉각 드럼(110)이 외측에 시트(S)와 직접적인 접촉에 의해서 시트(S)를 냉각시킨다. At this time, the
냉각 드럼(110)은 이송부(140)의 내부 이송롤(142)과 냉각 드럼(110)에서 외 부로 이송되도록 마스크(130)를 진행시키는 외부 이송롤(144) 사이에 배치되며, 그 위치는 소스 재치부(120)와 대응되는 위치이다.The
그리고, 냉각 드럼(110)의 주면은 탄성 재질로 구성될 수 있다. 따라서, 상기 탄성 재질 부분은 가압에 의해 두께가 감소될 수 있고, 압력이 해제되면 원래 상태로 복원력을 갖게 된다. 그러나, 냉각 드럼의 형상은 이에 한정되는 것은 아니다.The main surface of the
또한, 냉각 드럼(110)은 원통형으로 형성되는 것이 바람직하며 이러한 형상은 회전 시에 시트(S)를 이송 경로를 따라 원활하게 이동시키는 효과가 있다. In addition, the
본 실시예에서 박막 패턴 형성장치는 MLCC 제조 공정 또는 플렉서블 소자를 제조하기 위한 공정에 유용하게 사용될 수 있다. 이때, 시트(S)는 유전체 그린시트이며, 상기 증착 소스는 은(Ag) 또는 니켈(Ni)인 전극 물질인 것을 특징으로 할 수 있다. 그러나, 이에 한정되는 것은 아니며 상기 시트는 플렉서블 기판을 사용할 수 있다.In the present embodiment, the thin film pattern forming apparatus may be usefully used in an MLCC manufacturing process or a process for manufacturing a flexible device. At this time, the sheet (S) is a dielectric green sheet, the deposition source may be characterized in that the electrode material of silver (Ag) or nickel (Ni). However, the present invention is not limited thereto, and the sheet may use a flexible substrate.
소스 재치부(120)는 전자 빔과 같이 시트 표면에 박막이 형성되도록 증착소스(M)를 증발시키는 수단을 포함한다. The
그리고, 소스 재치부(120)로부터 냉각 드럼(110)을 향하여 증발된 증착 소스가 진행되고 증착이 완료된 후에는 냉각 드럼(110)을 향하지 않도록 그 경로를 차단하기 위한 셔터를 더 포함할 수 있다.In addition, the evaporation source evaporated from the
이러한 박막 증착은 전자빔(e-beam)을 이용한 증착에 한정되지 않으며, 열 증착, 스퍼터링, 이온빔 증착(Ion-Beam Deposition) 및 펄스 레이저 증착(Pulse Laser Deposition)으로 구성된 그룹 중에서 하나를 적용하여 박막 증착을 할 수 있다. The thin film deposition is not limited to the deposition using an electron beam (e-beam), the thin film deposition by applying one of the group consisting of thermal deposition, sputtering, ion beam deposition (Ion-Beam Deposition) and pulse laser deposition (Pulse Laser Deposition) can do.
이송부(140)는 다수개의 롤러(141)를 포함하고, 다수개의 롤러(141)는 진공 챔버(170) 내에 장착되어 시트 및 마스크(130)를 이송시키는 역할을 한다. 이때, 시트는 마스크(130)와 밀착되도록 위치하며, 마스크(130)의 패턴을 통과하여 증착되기 위한 박막이 마스크(130)와의 접촉면에 형성되게 된다.The
그리고, 이송부(140)는 냉각 드럼(110)을 향하여 마스크(130)를 진행시키는 내부 이송롤(142) 및, 냉각 드럼(110)에서 외부로 이송되도록 마스크(130)를 진행시키는 외부 이송롤(144)을 포함한다. 내부 이송롤(142) 및 외부 이송롤(144)은 서로 동일하게 형성되는 것이 바람직하다.And, the
도 2를 참조하면, 마스크(130)는 중앙에 마스크 패턴(132)이 형성될 수 있으며, 상기 패턴은 설계자의 의도에 따라 다양하게 설정될 수 있다. Referring to FIG. 2, a
그리고, 마스크(130)의 양측부에는 이송 벨트(150)를 향하여 돌출된 삽입부(134)가 형성된다. 삽입부(134)는 원통 형상으로 형성되어 이송 벨트(150)에 마련된 결속 홈(156)과 결속되며, 이러한 구조를 통해서 마스크(130)가 이송 벨트(150)에 고정된다.In addition,
그러나, 마스크(130)를 이송 벨트(150)에 고정시키는 구조가 이에 한정되는 것은 아니며 설계자의 의도에 따라 다양한 고정 구조를 적용하는 것도 가능하다. 또한, 마스크(130) 주변에 삽입부(134)가 형성되는 것 대신에 홈이 형성되고, 이에 대응하는 돌기가 이송 벨트 주변에 형성되어 서로 결속하는 구조를 가지는 것도 가 능하다. 그리고, 마스크(130)의 형상도 원통 형상에 한정되는 것은 아니다.However, the structure for fixing the
이때, 도 3에서 도시된 바와 같이, 고정 캡(160)은 삽입부(134)가 결속 홈(156)에 삽입된 후에 삽입부(134)의 단부에 조립되며, 삽입부(134)가 외측으로 탈착되는 것을 방지하는 기능을 한다.At this time, as shown in Figure 3, the
고정 캡(160)은 삽입부(134)를 내측에 수용할 수 있는 홈이 마련되며, 접착제 등을 이용하여 삽입부(134)의 단부에 고정될 수 있다. 그러나, 고정 캡(160)을 삽입부(134)의 단부에 고정시키는 방법은 이에 한정되지 않는다. The
또한, 도 4에서 도시된 바와 같이, 이송 벨트(150)는 중앙에 개방 홀(152)이 형성되는 데, 개방 홀(152)은 마스크(130)의 전극 패턴(132)보다 약간 큰 넓이로 형성되는 것이 바람직하다. In addition, as shown in FIG. 4, the
그리고, 이송 벨트(150)의 두께는 마스크(130)의 두께보다 상대적으로 두껍게 형성되는 것이 바람직하다. 예를 들어, 마스크(130)의 두께가 0.1mm일 때에 이송 벨트(150)의 두께는 0.3mm ~0.5mm 사이로 설계될 수 있다. 그러나, 이송 벨트(150)의 두께는 이에 한정되는 것은 아니며 설계자의 의도에 따라 다양하게 설계될 수 있다.In addition, the thickness of the
마스크(130)의 두께가 두꺼우면 냉각 드럼(110)을 향하여 증발된 증착 소스가 마스크(130)의 패턴(132) 측면에 인쇄되므로 정확하게 시트 상에 인쇄되지 않는다. 따라서, 마스크(130)의 두께는 최대한 얇게 형성되는 것이 바람직하다.If the thickness of the
이때, 마스크(130)는 그 두께가 얇게 형성되어야 하므로 이송 시에 외측에서 발생되는 힘에 의해서 내측으로 휘거나 그 형상이 변형되며, 이에 따라 패턴을 수 막할 때 패턴의 번짐 현상이 발생할 수 있으나, 마스크(130)를 장착한 이송 벨트(150)는 그 두께가 상대적으로 두껍기 때문에 이송 시에 외부의 힘을 지지할 수 있으므로 상기의 변형 등을 방지할 수 있다. At this time, since the
따라서, 본 실시예에서 마스크(130)가 부착되는 이송 벨트(150)를 구비하여 이송 시에 사행 및 변형을 방지하므로 시트에 형성되는 패턴의 번짐을 억제할 수 있으며, 이를 통해서 칩의 전기적 특성을 향상시키고 높은 신뢰성 및 수율을 얻을 수 있다. Therefore, in this embodiment, the
또한, 이송 벨트(150)에는 마스크(130)의 삽입부(134)가 체결되기 위한 결속 홈(156)이 삽입부(134)와 대응되는 위치에 마련되고, 개방 홀(152)에 마스크(130)의 패턴(132)이 노출되도록 마스크(130)를 장착할 때 마스크(130)의 저면을 일부 지지하도록 단(154)이 형성된다. In addition, a
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 박막 패턴 형성장치 중에서 이송부를 설명하기 위한 단면도이다.5 is a cross-sectional view for describing a transfer unit in a thin film pattern forming apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 5를 참조하면, 내부 이송롤(142)에는 마스크(130) 및 이송 벨트(150)가 외측으로 돌출되지 않도록 이송 벨트(150)를 수용하는 수용 공간인 수용부(146)가 제공되며, 수용부(146)는 마스크(130) 및 이송 벨트(150)의 두께만큼 내측으로 형성된 공간인 것이 바람직하다. 5, the inner conveying
그러나, 수용부(146)는 이에 한정되지 않으며, 마스크(130)가 결합된 이송 벨트(150)의 두께보다 깊은 수용 공간을 형성하는 것도 가능하다. However, the
또한, 내부 이송롤(142)의 수용부(146)에는 고정 캡(160)이 수용되기 위한 수용 홈(148)이 고정 캡(160)에 대응되는 위치에 형성된다. 따라서, 내부 이송롤(142)이 회전 시에 수용 홈(148)에는 삽입부(134)를 보호하도록 장착된 고정 캡(160)이 수용되면서 진행되므로 이송 벨트(150)의 돌출 형상에 의해서 내부 이송롤(142)의 회전을 방해하는 것을 방지한다. 그리고, 내부 이송롤(142)과 동일하게 외부 이송롤(144)은 형성될 수 있다. In addition, the receiving
따라서, 이러한 구성을 통해서 마스크(130) 및 이송 벨트(150)가 이송부(130)를 통해서 원활하게 이송될 수 있으며, 마스크(130)가 부착되는 이송 벨트(150)를 구비하여 이송 시에 사행 및 변형을 방지하므로 시트에 형성되는 패턴의 번짐을 억제할 수 있다. Therefore, through this configuration, the
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 박막 패턴 형성장치를 설명하기 위한 도면이다. 1 is a view for explaining a thin film pattern forming apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 박막 패턴 형성장치에서 마스크 및 이송 벨트를 설명하기 위한 부분 사시도이다.2 is a partial perspective view illustrating a mask and a transfer belt in a thin film pattern forming apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 박막 패턴 형성장치에서 마스크 및 이송 벨트가 결속되는 것을 설명하기 위한 부분 사시도이다.3 is a partial perspective view for explaining the binding of the mask and the transfer belt in the thin film pattern forming apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 4는 도 3의 이송 벨트를 설명하기 위한 A-A 단면도이다.4 is a cross-sectional view taken along line A-A for explaining the transfer belt of FIG. 3.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 박막 패턴 형성장치 중에서 이송부를 설명하기 위한 단면도이다.5 is a cross-sectional view for describing a transfer unit in a thin film pattern forming apparatus according to an embodiment of the present invention.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
110.... 냉각 드럼 120.... 소스 재치부110 .... cooling
130.... 마스크 140.... 이송부130 ... mask 140 ...
150.... 이송 벨트150 .... conveying belt
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KR101448046B1 (en) * | 2012-12-28 | 2014-10-15 | 엘아이지에이디피 주식회사 | Apparatus For Manufacturing Organic Light Emitting Diodes |
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KR101089899B1 (en) | 2011-12-05 |
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