KR20100083221A - 중성입자빔생성장치를 이용한 롤투롤 박막증착 시스템 - Google Patents

중성입자빔생성장치를 이용한 롤투롤 박막증착 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 박막증착에 관한 것으로서, 좀 더 자세하게는 유연한 필름에 서로 다른 재료로 다층의 박막을 한 번의 공정으로 증착하는 기술에 관한 것이다.
본 발명은 박막증착시스템을 필름공급챔버, 필요한 수만큼의 HNB박막증착챔버, 그리고 권취챔버로 구성하였다. 모재인 필름은 필름공급챔버에 롤에 감긴 상태로 장착되고, 필름이 풀려 각 증착챔버를 거쳐 권취챔버에서 다시 롤에 감긴다. 필름은 수개의 증착실을 순차적으로 지나면서 다층으로 박막증착이 일어나는데, 각 증착챔버에는 증착시 열의 발생이 적은 중성입자빔생성장치가 구비되어 있다. 상기 각각의 챔버들은 진공적으로 독립시키기 위하여 챔버간의 통로인 슬릿에 폴리콜드를 구비하여 하나의 챔버에서 증착작업이 종료되면 모재를 냉각하고 챔버간 기체이동을 차단하도록 하였다.
본 발명의 장치를 이용하면, 열에 취약한 유연한 고분자재료인 플렉시블 필름 모재에 높은 신뢰도를 가지는 다층의 박막을 증착할 수 있다. 그리고 하나의 일관공정으로 다층의 박막을 증착할 수 있으므로, 생산성이 높고 그에 따라 제조원가를 획기적으로 줄일 수 있다.
Figure P1020090002497
플랙시블 필름, 태양전지, 박막증착, 롤투롤, HNB, 중성입자빔생성장치

Description

중성입자빔생성장치를 이용한 롤투롤 박막증착 시스템{Roll to Roll Thin Film Metalizing System Using HNB}
본 발명은 박막증착에 관한 것으로서, 좀 더 자세하게는 PET 등의 유연한 필름상에 서로 다른 재료로 다층의 박막을 한 번의 공정으로 증착하는 롤투롤 타입의 다층박막증착 기술에 관한 것이다.
최근 반도체, LCD 등의 정밀 제조분야에서 박막증착 기술이 광범위하게 적용되고 있다. 특히 태양전지는 도 1에 도시한 바와 같이, 모판 위에 전도층(TCO), N-형 반도체층, I-형 반도체층, P-형 반도체층, 그리고 보호막층 등 다중의 층으로 박막이 증착된다.
최초에 박막증착 기술은 모판이 유리판, 금속판 등인 강체판에 박막을 증착하는 것이 주류를 이루다가 최근에는 PET(Polyethylene Terephthalate) 등의 유연한 필름에 박막을 증착하는 데까지 발전하였다. 그리고 증착방법으로는 진공가열증착방법에서 시작하여 화학기상증착방법(CVD)과 플라즈마 화학기상증착방법(PE CVD)으로까지 발전하였다.
유연한 필름상의 모판을 롤에 감아 연속적으로 공급하면서 필름에 연속적으로 박막증착을 하여 다시 롤에 권취하는 방식을 롤투롤 증착방법이라고 하는데, 이 방법은 0.128 μm 두께의 PET 필름에 ITO(Indium Tin Oxide) 증착을 하는 기술과 유연한 전도성 필름으로 FCCL(Flexible Copper Clad Lamination)을 제작하는 기술에 적용되고 있다. 이러한 종래의 롤투롤 증착방법에서는 상기와 같은 전도성을 가지는 금속과 세라믹중간 물질인 ITO와 순수금속인 Copper 등을 스퍼터링 증착을 하는데 주로 적용되고 있다.
통상의 태양전지판은 유리판에 스퍼트링 방법으로 다층박막을 증착하였다. 그러나 태양전지판의 제조에 있어서 유연한 필름에 다층의 박막을 증착하여 제작할 경우 제조원가를 획기적으로 줄일 수 있고, 취급이 용이하여 특히 경제성이 크다. 그러나 PET 등의 고분자 화합물인 유연한재질의 필름에 박막을 증착하는 방법으로 진공가열증착방법, 화학기상증착방법, 그리고 플라즈마 화학기상증착방법을 적용할 경우, 증착시 발생하는 열에 의하여 열에 약한 모판인 필름이 상하거나 변형될 위험이 있다. 그리고 모판 위에 다층의 박막을 증착할 경우, 한 층의 증착을 한 후 모판이 충분히 냉각이 된 후에 다음의 층을 증착해야 하는데, 많은 시간이 소요된다. 그리고 모판은 가열과 냉각을 반복하게 되고 반복적으로 기계적 장력을 받게 되어, 모판이 변형되거나 먼저 증착된 박막이 손상될 위험이 크다.
최근에는 고체원소중성입자빔생성장치(이를 통상 HNB(Hyperthermal Neutral Beam)이라 칭한다. 본 명세서에서도 같다.)가 개발되어 특허등록이 되었다.(국내 등록특허 10-0716258호) 이 HNB를 증착에 적용하면 증착 공정 온도가 많이 오르지 않으므로, 열에 취약한 합성수지 필름에 증착을 하는데 특히 유리하다.
대량 생산을 위해서는 롤에 감긴 상태의 모판 필름을 계속 풀면서 연속적으로 박막증착을 하고, 반대편 릴에서는 증착이 된 필름을 연속적으로 권취하는 방식으로 하는 소위 롤투롤 방식을 적용하는 것이 바람직하다. 이와 유사한 방법으로 국내 등록특허 제 10-0307081은 필름을 여러 부분으로 구획하여 각 구획부에 각각 다른 필름을 증착하는 방법이 기재되어 있다.
그러나 유연한 합성수지 필름의 모재 위에 다층의 박막을 증착함에 있어서, HNB을 이용한 롤투롤(Roll to Roll) 방식의 박막증착 장치는 아직 개발된 바가 없다.
태양전지와 같이 고분자 화합물 재료의 유연한 필름 모재에 다층의 박막을 증착하기 위해서는 증착과정에서 발생하는 열에 의하여 모재 또는 먼저 증착된 박막이 손상되지 않도록 열의 발생이 적은 박막증착 방법이 도입되어야 한다.
그리고 박막증착이 일어나는 부위에서는 박막증착에서 요구되는 충분한 정도의 진공도가 유지되어야 한다.
또한, 한층의 박막증착이 이루어지고 난 후 다음 층의 박막증착 단계에 돌입하기 위해서는, 모재가 완전히 냉각되어 박막증착의 초기조건을 구비하고 있어야 한다.
본 발명은 유연한 모재에 다층으로 박막증착을 하기 위한 상기와 같은 기술적 과제를 해결한 박막증착 시스템에 관한 것이다.
본 발명은 상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위하여, 박막증착시스템을 필름공급챔버, 수개의 스퍼터링 박막증착챔버, 필요한 수만큼의 박막증착챔버, 그리고 권취챔버로 구성하고, 각 챔버들은 진공적으로 독립된 구역으로 구획한다. 모재인 필름은 필름공급챔버에 롤에 감긴 상태로 장착되고, 필름이 롤에서 풀려 전처리챔버와 각 증착챔버를 거쳐 권취챔버에서 다시 롤에 감긴다.
필름은 수개의 증착챔버를 순차적으로 지나면서 다층으로 박막증착이 일어나 는데, 각 증착챔버에는 증착시 열의 발생이 적은 중성입자빔생성장치가 구비되어 있다. 그리고 안정성이 높은 박막을 증착하는 최초 증착챔버와 최후증착챔버는 설비가격이 저렴한 스퍼터링박막증착 장치를 구비할 수 있다.
상기 각각의 챔버들은 진공적으로 독립된 구역이며, 하나의 챔버에서 증착작업이 종료되면 모재가 완전히 냉각될 수 있도록 하고, 또한 각 챔버 간에 가스의 교류를 억제하여 진공적으로 독립구역을 형성하도록 하는 폴리콜드를 구비하고 있다.
본 발명의 장치를 이용하면, 열에 취약한 유연한 고분자재료인 모재에 높은 신뢰도를 가지는 다층의 박막을 증착할 수 있다.
본 발명의 장치를 이용하면, HNB를 이용하여 박막증착을 하게 되므로 열에 취약한 합성수지 필름을 손상시키지 않고 박막증착을 할 수 있으며, 롤투롤 방식을 적용하여 하나의 일관 공정으로 다층의 박막을 증착할 수 있으므로, 생산성이 높고 그에 따라 제조원가를 획기적으로 줄일 수 있다.
본 발명은 도 2에 도시한 바와 같이, 필름공급챔버(1), 스퍼터링박막증착챔버(2), 다수개의 HNB박막증착챔버(3), 그리고 권취챔버(4)로 구분된다. 이들 챔버들은 연속적으로 배치되어 있고, 각 챔버와 챔버 사이에는 모재인 필름(14)이 통과 할 수 있을 정도의 폭을 가진 슬릿이 형성되어 있고, 필름(14)을 유도하는 가이드롤러(11)들이 배치되어 있다. 그리고 각 챔버들의 벽에는 다수 대의 진공펌프(13)들이 배치되어 챔버 내부를 진공으로 유지한다. 챔버들의 벽에는 진공도를 측정하는 진공게이지(17)들이 구비될 수 있다.
필름공급챔버(1)는 공급롤(15)에 감김 필름(14)이 풀리면서 공급되는 곳으로서, 필름의 상하면 주위에는 아웃개싱히터(5, Out Gassing Heater)가 있어서 필름(14)의 면에 부착된 공기를 제거하고, 출구인 슬릿에 접하여 폴리콜드(9, Poly Colder)가 구비되어 있어서 아웃개싱히터(5)에서 가열된 필름을 냉각시키고 수분을 포함한 아웃개싱 가스를 흡착하여 다음 단계의 챔버와 진공적으로 격리되게 한다.
필름공급챔버(1)에서는 공급롤(15)에 감긴 필름(14)의 면 사이에서 다량으로 그리고 지속적으로 공기분자들이 방출되어 나오므로, 실 내부가 충분한 진공도를 유지하도록 진공펌프(13)들을 배치하여야 한다. 본 발명의 경우 초기 필름(14)이 장착된 상태에서 필름공급챔버 내부의 진공도가 10-5 Torr 이하를 유지하여야 하고, 5×10-5 Torr에 도달하는 시간이 1시간, 5×10-6 Torr에 도달하는 시간이 2시간이 되도록 진공펌프들을 배치하는 것이 바람직하다. 필름공급챔버(1)에서 진공에 도달하는 시간을 만족하기 위해서는 필름공급챔버(1)가 비어있는 상태에서 요구되는 펌프의 용량을 계산하고, 이 용량의 2배가 되도록 진공펌프(13)를 배치하면 공급롤(15)이 장착되었을 때 동일한 시간에 요구되는 진공도에 도달한다. 진공펌프로는 TMP(Turbo Molecular Pump) 또는 Cryo 펌프를 사용하고, 다수대의 TMP 또는 Clyo 펌프들의 토출구를 공동배기관으로 연결하여 여기에 루트블로워를 연결하는 방식으로 구성하는 것이 좋다.
아웃개싱히터(5)는 일종의 가열장치로서, 필름(14)의 양면에 열을 가하여 필름 면에 부착되어 있는 공기분자가 표면에서 잘 이탈되도록 한다. (이와 같이 재료의 표면에 열을 가하여 면에 부착되어 있는 공기분자를 이탈시키는 과정을 "아웃개싱(Out Gassing) 과정이라고 한다.)
하나의 폴리콜드(9)가 필름공급챔버(1)의 필름 출구인 슬릿에 연하여 배치된다. 폴리콜드(9)는 일종의 냉각장치로서, 도 3에 도시한 바와 같은데, 가장 간단한 형태의 것은 (a)와 같이 필름(14)의 일면 또는 양면 부근에 평면으로 배치된 냉각물질이 지나가는 냉매관으로 구성한다.
상기 폴리콜드(9)의 또 다른 형상은 도 3의 (b)에 도시한 바와 같은데, 몸체판(9-1)에 홈을 형성하고, 이 홈속에 냉매관(9-2)을 매립하여 용접, 브레이징 등의 방법으로 고정하고, 몸체판(9-1)에 냉각핀(9-3)을 부착하여 제작한다. 폴리콜드를 이와 같이 구성하면, 열전달 면적과 가스흡착 면적이 넓어져서 상기 배관 만의 폴리콜드에 비하여 훨씬 성능이 우수하다.
폴리콜드(9) 내부로 흐르는 냉각물질로는 온도가 낮은 각종 액체가 다 사용될 수 있으나, 액체질소를 사용하는 것이 가장 적당한데, 액체 질소의 경우 온도가 -130℃ 정도이므로 필름의 냉각에 적당하다. 이 폴리콜드가 사용되는 챔버들은 높은 정도의 진공을 유지하고 있는 공간이므로, 전도와 대류에 의한 열전달은 거의 일어나지 않고, 필름(14)의 면과 폴리콜드의 냉매관 또는 냉각핀(9-3)의 면 사이에 서 복사에 의한 열전달이 주로 일어나서 필름(14)의 면을 냉각시키게 된다.
폴리콜드(9)의 또 다른 역할은 수분과 기체를 흡착하여, 증착공정 과정에서 발생하는 가스성분이 슬릿을 통하여 기체성분이 인접 챔버로 이동하는 것을 억제하는 것으로서, 챔버 간에 진공적 독립성을 유지한다. 즉, 챔버와 챔버 사이의 슬릿에 근접하여 폴리콜드를 설치하면, 필름에서 아웃개싱되어 나온 수증기를 포함한 기체성분과 증착에 사용되고 누설된 증착가스가 저온의 폴리콜드의 냉매관(9-2) 또는 냉각핀(9-3)에 응착되어, 챔버 간에 기체의 이동이 현저히 줄어든다.
상기 필름공급챔버(1)에는 또 다른 전처리 장치인 이온건(6, Ion Gun)을 추가로 구비할 수 있다. 이온건(6)은 필름(14)의 표면을 개질하고, 표면에 부착된 잔류공기분자를 완벽하게 아웃개싱한다. 이온건(6)은 필름의 표면에 부착된 잔류기체 분자에 활성을 주어 아웃개싱이 원활하게 이루어지게 한다.
상기 필름공급챔버(1)에 연하여 다수 개의 HNB박막증착챔버(3)들이 연속으로 배치된다. HNB박막증착챔버(3)의 수는 증착하고자 하는 박막층의 수와 같게 하여, 각 박막증착챔버에서 각각의 박막층이 증착되도록 한다. 이 HNB박막증착챔버(3)에는 중성입자빔생성장치인 HNB(8)와 폴리콜드(9)가 구비된다. 이 폴리콜드는 상기 필름공급챔버(1)의 폴리콜드(9)와 동일하다.
HNB(8)는 여러 가지 분야에 응용되는데, 국내 등록특허 10-0716258호에 이를 박막증착에 사용하는 것에 대한 내용이 기재되어 있으며, 상용화되어 시판되고 있다.
이 HNB(8)를 이용하여 박막증착을 하는 방법을 HNB증착법이라고 한다. 상기 등록특허의 명세서에 HNB증착법에 관한 재료, 방법, 효과 등이 자세히 기재되어 있는데, I-Type 실리콘박막 증착의 경우 SiH4 도핑가스를 사용하고, P-Type 실리콘박막 증착의 경우 B2H6 도핑가스를 사용하고, N-Type 실리콘박막 증착의 경우 PH3 도핑가스를 사용하고, 촉매 가스로 수소(H2)를 사용한다.
HNB(8)를 사용할 경우 박막증착 중에도 모재인 필름(14)의 온도가 120℃를 넘지 않으므로 열에 약한 고분자재료의 유연한 필름에 각종 고체재료의 박막을 증착하기에 적합하다.
상기 HNB박막증착챔버(3) 중 최후의 것에 연하여 권취챔버(4)가 구비되어 상기 각 HNB박막증착챔버(3)를 거치면서 다층으로 박막증착이 이루어진 필름(14)을 권취롤(16)에 감는다. 이 권취챔버에는 텐션롤러(12)를 구비하여 필름에 일정 인장력을 부여하여 필름이 중력에 의하여 아래로 처지는 것을 방지하고, 필름의 권취 속도를 정밀하게 제어할 수 있게 하는 것이 좋다.
필요에 따라 상기 HNB박막증착챔버(3) 중 일부를 통상의 박막증착설비인 스퍼터링박막증착챔버(2)로 대체하거나 스퍼터링박막증착챔버(2)를 추가로 구비하여 설비비를 낮출 수 있다. 상기 HNB는 상당히 고가인데, 정밀한 증착을 요하지 않는 박막층을 증착하는 박막증착챔버는 상대적으로 저렴한 스퍼터링박막증착챔버(2)로 대체 할 수 있다.
통상적으로 필름에 다층으로 박막증착을 할 경우, 기장 아래층인 모재와 접하는 층은 전도층이고 가장 상층은 보호피막층으로서, 이들 두 층은 상대적으로 정 밀도가 낮아도 되므로, 이들 층을 증착하는 최초 증착챔버와 최후 증착챔버로 스퍼터링박막증착챔버(2)를 사용하는 것이 경제적이다.
스퍼터링박막증착챔버(2)에는 HNB 대신 박막증착이 행해지는 스퍼터링캐소드(7)가 구비된다.
본 발명은 플렉시블한 태양전지 등과 같이 유연한 필름에 다층의 박막을 증착시켜 제조하데 이용될 수 있으며, 플렉시블 디스플레이, e-paper 등과 같이 유사한 박막증착 기술이 소요되는 모든 산업분야에 이용될 수 있다.
도 1은 다층박막 증착방법으로 제조되는 제품의 예인 태양전지의 구조이다.
도 2는 본 발명인 HNB를 이용한 다층박막증착장치의 구성도이다.
도 3은 폴리콜드의 구성도이다.
※ 중요 구성품 번호
1 : 필름공급챔버, 2 : 스퍼터링박막증착챔버, 3 : HNB박막증착챔버,
4 : 권취챔버, 5 : 아웃개싱히터, 6 : 이온건. 7 : 스퍼터링캐소드,
8 : HNB, 9 : 폴리콜드, 11 : 가이드 롤러, 12 : 텐션롤러, 13 : 진공펌프,
14 : 필름, 15 : 공급롤, 16 : 권취롤, 17 : 진공게이지

Claims (4)

  1. 공급롤(15)에 감김 필름(14)이 풀리면서 공급되는 곳으로서, 필름(14)의 상하면 주위에는 아웃게싱히터(5)가 구비되고, 필름 출구인 슬릿 부근에 폴리콜드(9)가 구비되어 있는, 필름공급챔버(1);
    상기 필름공급챔버(1)에 연하여 다수 개가 연이어 배치되어 슬릿으로 서로 연결되는 것으로서, 내부에 HNB(8)가 구비되고, 필름 출구인 슬릿 부근에 폴리콜드(9)가 구비되어, 필름(14)의 표면에 각종 재료의 박막증착이 일어나는, HNB박막증착챔버(3);
    상기 HNB박막증착챔버(3) 중 최후의 것에 연하여 배치되고, 권취롤(16)이 구비되어, 박막증착이 이루어진 필름(14)을 감는, 권취챔버(4);
    그리고, 상기 각 챔버들에 다수대가 연결되어 각 챔버 내부의 기체를 외부로 배출하여 챔버 내부를 진공으로 유지하는, 다수 대의 진공펌프(13);
    을 포함하여 구성되는, 롤투롤 박막증착 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 롤투롤 박막증착 시스템은,
    HNB박막증착챔버(3)들의 사이 또는 전후에 연하여 배치되어 슬릿으로 서로 연결되는 것으로서, 내부에 스퍼터링캐소드(7)가 구비되고, 필름 출구인 슬릿 부근에 폴리콜드(9)가 구비되어, 필름(14)의 표면에 각종 재료의 박막증착이 일어나는, 스퍼터링박막증착챔버(2)를 추가로 구비되는 것을 특징으로 하는,
    롤투롤 박막증착 시스템.
  3. 제1항 또는 2항에 있어서,
    상기 폴리콜드(9)는, 필름(14)의 일면 또는 양면 부근에 평면으로 배치되고, 몸체판(9-1)에 홈을 형성하여, 이 홈 속에 냉매관(9-2)을 매립하여 고정하고, 몸체판(9-1)에 냉각핀(9-3)을 부착하고, 냉매관 내부로는 액체질소가 흐르는 폴리콜드(9)인 것을 특징으로 하는,
    롤투롤 박막증착 시스템.
  4. 제1항 또는 2항에 있어서,
    상기 필름공급챔버(1)는 폴리콜드(9)의 전방에 이온건(6)을 추가로 구비한 필름공급챔버인 것을 특징으로 하는,
    롤투롤 박막증착 시스템.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160011909A (ko) * 2014-07-23 2016-02-02 한양대학교 산학협력단 유기전자소자의 열처리 장치
CN106011798A (zh) * 2016-06-30 2016-10-12 肇庆市科润真空设备有限公司 基于pecvd的石墨烯薄膜镀膜设备及方法
KR20180007517A (ko) * 2016-07-13 2018-01-23 주식회사 토바 진공 롤투롤을 활용한 원자 증착 장치
KR20180072531A (ko) 2016-12-20 2018-06-29 주식회사 석원 롤투롤 증착 시스템 및 이를 이용한 고밀도의 유무기 하이브리드 박막 증착 방법
CN109536915A (zh) * 2018-09-30 2019-03-29 四川海格锐特科技有限公司 一次性往返双面蒸镀镀膜设备卷绕系统结构

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160011909A (ko) * 2014-07-23 2016-02-02 한양대학교 산학협력단 유기전자소자의 열처리 장치
CN106011798A (zh) * 2016-06-30 2016-10-12 肇庆市科润真空设备有限公司 基于pecvd的石墨烯薄膜镀膜设备及方法
KR20180007517A (ko) * 2016-07-13 2018-01-23 주식회사 토바 진공 롤투롤을 활용한 원자 증착 장치
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