KR20110106930A - 기판 코팅을 위한 코팅 챔버, 대전 입자 비임 물리기상증착 장치, 차폐 장치, 그리고 코팅 방법 - Google Patents

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위르겐 그릴마이어
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Abstract

대전 입자 비임 물리기상증착 장치가 제공되고, 그러한 장치는 케이싱(261) 내부의 코팅 물질로 이루어진 타겟(262), 상기 케이싱 내에 제공된 증기 개구(263), 그리고 상기 증기 개구에 근접하여 제공된 차폐 장치(266, 268; 2680)를 포함하고, 상기 차폐 장치는 부동 전위 상태이다.

Description

기판 코팅을 위한 코팅 챔버, 대전 입자 비임 물리기상증착 장치, 차폐 장치, 그리고 코팅 방법{CHARGED PARTICLE BEAM PVD DEVICE, SHIELDING DEVICE, COATING CHAMBER FOR COATING SUBSTRATES, AND METHOD OF COATING}
본원 명세서에서 설명되는 실시예는 기판 코팅을 위한 코팅 챔버, 대전 입자 비임 물리기상증착 장치, 차폐 장치, 그리고 코팅 방법에 관한 것이다. 특정 실시예는 기판 코팅을 위한 코팅 챔버를 위한 대전 입자 비임 물리기상증착 장치, 대전 입자 비임 물리기상증착 장치를 위한 차폐 장치, 그리고 기판 코팅을 위한 코팅 챔버, 그리고 코팅 챔버 내에서 하나 또는 둘 이상의 기판을 코팅하는 방법에 관한 것이다.
예를 들어, 플레이트-형상의 기판 상에 물질을 박막-필름으로 코팅하는 것은, 예를 들어, 코팅 물질을 증발 또는 스퍼터링하는 것과 같은 다양한 방식으로 이루어질 수 있을 것이다.
기판, 예를 들어, 유리 기판을 음극 스퍼터링을 이용하는 물리기상증착에 의해서 박막 층으로 코팅하기 위한 일부 공지된 진공 설비에서, 몇 개의 격실이 차례로 배치된다. 하나 이상의 격실은 하나 이상의 스퍼터링 음극 및 프로세스 가스 유입구를 포함하고 그리고 배기를 위한 진공 펌프와 연결된다. 격실들은 개구부, 통상적으로 하나 또는 둘 이상의 슬릿 밸브를 포함할 수 있는 진공 록(lock) 또는 에어록에 의해서 서로 연결될 수 있다. 기판 지지부로서, 스퍼터링 음극의 전방, 예를 들어, 아래쪽을 따라서 기판을 이송하기 위한 이송 롤을 포함하고 격실 사이의 개구부를 통해서 기판을 통과시키는 이송 시스템이 제공될 수 있을 것이다.
스퍼터링 음극을 작동시키는 하나의 예에서, 플라즈마가 형성되고 그리고 플라즈마의 이온들이 기판 상으로 증착될 코팅 물질로 이루어진 타겟으로 가속된다. 이러한 타겟 충격으로 인해서 코팅 물질의 원자들이 배출되고, 그러한 원자는 스퍼터링 음극의 스퍼터링 개구를 통과하고 기판 상에서 증착 필름으로 축적된다.
통상적인 예에서, 예를 들어 연속적으로 이송되는 플레이트-형상의 기판을 코팅하기 위해서, 세장형 스퍼터링 개구를 가지는 세장형 스퍼터링 음극이 사용된다. 세장형 스퍼터링 개구는 스퍼터링 개구의 전방에서 이송되는 플레이트-형상의 기판의 폭으로 걸쳐질 것이고, 예를 들어 이송 방향에 수직인 치수로 걸쳐질 것이다. 세장형 스퍼터링 음극을 이용하는 일부 공지된 스퍼터링 코팅 작업에서, 기판 지지부의 부분들, 예를 들어 측방향 부분들이 의도하지 않게 코팅될 수 있을 것이다. 기판 지지부 상의 두꺼운 코팅 물질 층은 챔버가 환기될 때 대기로부터 수분을 흡수할 것이고, 이는 코팅 프로세스 동안에 불안정을 초래할 수 있을 것이다. 또한, 기판 상에 증착된 코팅의 두께는 기판의 폭에 걸쳐 균일하지 않을 수 있을 것이다. 또한, 타겟의 침식 프로파일이 타겟의 스퍼터링 영역을 통해서 균일하지 않을 수도 있을 것이다.
이상의 내용에 비추어, 특허청구범위의 독립항인 제1항에 따른 대전 입자 비임 물리기상증착 장치, 독립항인 제8항에 따른 차폐 장치, 독립항인 제9항에 따른 코팅 챔버, 그리고 제12항에 따라 코팅 챔버 내에서 하나 또는 둘 이상의 기판을 코팅하는 방법이 제공된다.
일 실시예에서, 대전 입자 비임 물리기상증착 장치가 제공되고, 그러한 장치는 케이싱 내부의 코팅 물질로 이루어진 타겟, 상기 케이싱 내에 제공된 증기 개구, 그리고 상기 증기 개구에 근접하여 제공된 차폐 장치를 포함하고, 상기 차폐 장치는 부동 전위(floating potential) 상태이다.
추가적인 실시예에서, 대전 입자 비임 물리기상증착 장치용 차폐 장치가 제공되고, 상기 대전 입자 비임 물리기상증착 장치는 케이싱 내부의 코팅 물질로 이루어진 타겟 및 상기 케이싱 내에 제공된 증기 개구를 포함하고, 상기 차폐 장치는 상기 증기 개구에 근접하여 제공되도록 구성되고 그리고 부동 전위(floating potential) 상태로 제공되도록 구성된다.
다른 실시예에서, 기판 코팅용 코팅 챔버가 제공되고, 그러한 코팅 챔버는 기판 지지부를 포함하고, 그리고 대전 입자 비임 물리기상증착 장치는 케이싱 내부의 코팅 물질로 이루어진 타겟, 상기 케이싱 내에 제공된 증기 개구, 그리고 상기 증기 개구에 근접하여 제공된 차폐 장치를 포함하고, 상기 차폐 장치는 부동 전위 상태이다.
또 다른 실시예에서, 코팅 챔버 내에서 하나 또는 둘 이상의 기판을 코팅하기 위한 방법이 제공되고, 그러한 방법은: 대전 입자 비임 물리기상증착 장치를 가지는 코팅 챔버의 기판 지지부 상에 기판을 제공하는 단계; 그리고 대전 입자 비임 물리기상증착 장치로부터 기판을 향해서 코팅 물질을 분배하는 단계를 포함하고, 상기 대전 입자 비임 물리기상증착 장치는 케이싱 내부의 코팅 물질로 이루어진 타겟, 상기 케이싱 내에 제공된 증기 개구, 그리고 상기 증기 개구에 근접하여 제공된 차폐 장치를 포함하고, 상기 차폐 장치는 부동 전위 상태이다.
추가적인 특징들 및 상세한 부분들은 종속항들, 상세한 설명 및 도면으로부터 명확하게 이해할 수 있을 것이다.
또한, 실시예들은 본원 발명에 다른 방법을 실시하기 위한 장치에 관한 것이며, 그러한 장치는 전술한 방법의 단계들을 실시하기 위한 장치 부분들을 포함한다. 또한, 실시예들은 전술한 장치를 작동하는 방법 또는 전술한 장치의 제조 방법에 관한 것이다. 장치의 부분들을 제조하는 또는 장치의 기능들을 실행하는 방법의 단계들이 포함될 수도 있을 것이다. 그러한 방법 단계들은 하드웨어 성분, 펌웨어, 소프트웨어, 적절한 소프트웨어로 프로그램된 컴퓨터, 이들의 조합 또는 다른 임의 방식으로 실행될 수 있을 것이다.
추가적인 설명이 없더라도, 일 실시예의 요소들이 다른 실시예에서 바람직하게 이용될 수 있을 것이다.
전술한 특징들이 구체적으로 이해될 수 있도록 하기 위해서, 실시예들을 참조하여 간략히 전술한 본원 발명의 실시예에 관한 보다 특정된 설명들을 이하에 기재한다. 첨부 도면들은 본원 발명의 실시예들에 관한 것이고 그리고 이하에서 설명된다. 전술한 실시예들 중 일부가 첨부 도면을 참조한 통상적인 실시예 또는 예에 대한 이하의 기재에서 보다 구체적으로 설명될 것이다.
도 1은 본원 명세서에 기재된 실시예에 따른 2개의 대전 입자 비임 물리기상증착 장치를 포함하는 코팅 챔버를 도시한 단면도이다.
도 2는 선 A-A를 따라 취한 도 1에 도시된 코팅 챔버의 단면도이다.
도 3은 본원 명세서에 기재된 실시예에 따른 방법을 도시한 흐름도이다.
도 4는 도 1에 도시된 대전 입자 비임 물리기상증착 장치의 저면을 도시한 도면이다.
도 5는 본원 명세서에 기재된 실시예에 따라서, 격리 커넥터를 포함하는 대전 입자 비임 물리기상증착 장치의 부분 단면도이다.
도 6a 및 도 6b는 본원 명세서에 기재된 실시예에 따른 대전 입자 비임 물리기상증착 장치의 격리 커넥터의 구조를 각각 개략적으로 도시한 도면이다.
도 7a 및 도 7b는 본원 명세서에 기재된 실시예에 따라, 대전 입자 비임 물리기상증착 장치의 저면 및 코팅 챔버를 개략적으로 도시한 도면이다.
여러 실시예들의 하나 또는 둘 이상의 예가 도시된 첨부 도면들을 구체적으로 참조한다. 각각의 예는 설명을 위해서 제시된 것이고, 그리고 본원 발명을 제한하기 위한 것이 아니다.
본원 명세서에 기재된 실시예의 대전 입자 비임 물리기상증착 장치, 차폐 장치, 코팅 챔버 및 코팅 방법의 통상적인 용도는 코팅 설비의 물리기상증착 격실, 예를 들어, 진공 스퍼터링 격실이다. 여기에서, 대전 입자 비임 물리기상증착 장치, 차폐 장치 및 코팅 챔버는 진공 양립형(compatible) 물질을 포함하거나 그것으로 구성될 것이다. 대전 입자 비임 물리기상증착 장치는 특히 연속적으로 또는 불연속적으로 이송되는 플레이트-형상의 기판을 박막 필름으로 코팅하기 위한 설비에서 이용될 것이다. 예를 들어, 태양 전지 제조 시에, 유리 기판, 예를 들어, 플레이트-형상의 유리 기판을 박막 금속 필름으로, 예를 들어 Ag 필름으로 코팅할 때, 그러한 실시예들이 특히 유용할 것이다.
본원 명세서에 기재된 실시예의 대전 입자 비임 물리기상증착 장치는 예를 들어 전자 비임 물리기상증착 장치, 이온 비임 물리기상증착 장치, 스퍼터링 장치, 플라즈마 스퍼터링 장치, 대전 입자 비임 스퍼터링 장치, 전자 비임 스퍼터링 장치, 또는 이온 비임 스퍼터링 장치일 수 있다.
본원 발명의 범위를 제한함이 없이, 이하의 내용은 진공 코팅 챔버 내에서 기판을 코팅하기 위한 대전 입자 비임 물리기상증착 장치로서의 플라즈마 스퍼터링 장치에 관한 것이다 . 본원 명세서에 기재된 실시예는 장방형 플레이트-형상의 유리 기판을 박막-필름 Ag 코팅하는 것에 관한 것이다. 실시예는 또한 다른 대전 입자 비임 물리기상증착 장치 및 코팅 방법에 적용될 수 있을 것이고, 그리고 Ag 이외의 다른 코팅 물질 또는 합금, 예를 들어 Al이 이용될 수 있을 것이다. 또한, 변경된 형상의 웨브(web) 또는 플라스틱 필름과 같은 다른 기판이 채용될 수도 있을 것이다. 또한, 기판(들)은 코팅 챔버로 연속적으로 전달될 수 있고 또는 불연속적인 모드로 코팅 챔버 내에 제공될 수 있을 것이다. 또한, 코팅 챔버는 진공 챔버로 제한되지 않는다. 본원 발명의 범위를 제한하지 않고, 대전 입자 비임 물리기상증착 장치의 증기 개구는 또한 스퍼터링 개구라고 지칭될 수도 있을 것이다. 또한, 대전 입자 비임 물리기상증착 장치의 타겟은 스퍼터링 타겟으로도 지칭될 수 있을 것이다.
도 1은, 통상적인 예로서, 연속적으로 이송되는 장방형 플레이트-형상의 유리 기판(100)을 박막-필름 코팅하기 위한 진공 스퍼터링 챔버로서 디자인된 코팅 챔버(10)를 도시한 단면도이다. 도 2는 선 A-A을 따라 취한 도 1에 따른 코팅 챔버(10)의 단면도이다. 코팅 챔버(10)는 하부 벽(12), 상부 벽(14), 전방 벽(16), 후방 벽(18) 및 2개의 측벽(17)을 포함한다. 모든 벽의 물질은 스테인리스 스틸이고 그리고 코팅 챔버(10)는 진공-밀봉된다. 전방 벽(16)은 기판 공급 개구부(20)를 포함하고 그리고 후방 벽(18)은 기판 배출 개구부(22)를 포함한다. 유리 기판(100)을 공급하고 배출할 때 코팅 챔버(10) 내의 진공을 유지하기 위해서, 기판 공급 및 배출 개구부(20, 22)가 진공 록 또는 에어록으로, 통상적으로는 슬릿 밸브로 디자인될 수 있을 것이다. 코팅 챔버(10)는 프로세스 가스 유입구(도시하지 않음)를 더 구비하고 그리고 진공 펌프(도시하지 않음)에 연결되어 약 10-6 Torr의 진공을 형성한다. 10-6 Torr의 압력 값은, 물론, 하나의 예로서 이해되어야 할 것이고, 다른 압력 값 또는 범위도 적용될 수 있을 것이다. 예를 들어, 스퍼터링을 위한 통상적인 압력 범위는 10-3 hPa 내지 10-2 hPa 이고, 증발을 위한 통상적인 압력 범위는 10-6 hPa 내지 10-3 hPa, 보다 통상적으로 10-5 hPa 내지 10-4 hPa 이다.
또한, 상부 벽(14)에서, Ag 타겟을 각각 포함하는 하나 이상의 플라즈마 스퍼터링 음극(26), 통상적으로 2개의 스퍼터링 음극이 코팅 챔버 내로 코팅 물질을 분배하기 위한 플라즈마 스퍼터링 장치로서 제공된다. 플라즈마 스퍼터링 음극(26)은 또한 스퍼터링 음극(26)으로 지칭되기도 한다.
하부 벽(12)에서, 기판 지지부로서, 복수의 유리 기판(100)을 연속적으로 이송하기 위한 이송 시스템(30)이 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 장착된다. 이송 시스템(30)은 스퍼터링 음극(26)을 향하는 전방 측부(side; 31)를 구비하고 그리고 하나 또는 둘 이상의 플레이트-형상의 유리 기판(100)을 전방 측부(31) 상에서 지지하도록 구성된다. 이송 시스템(30)은 복수의, 통상적으로 2개의 회전 가능한 롤(32)을 포함하고, 그러한 롤들은 전방 벽(16)으로부터 후방 벽(18)까지 연속적으로 코팅 챔버(10)를 통해서 서로 평행하게 정렬된다. 롤(32)은 하나의 측벽(17)으로부터 반대쪽 측벽(17)으로 연장한다. 또한, 각 롤(32)은 이송 시스템(30)의 커버 패널(36) 아래쪽에 위치되고 그리고 롤(32)에 대해서 각각 동심적으로 부착된 복수의 이격된 링(33)을 포함한다. 그러한 링(33)은 이송 시스템(30)의 커버 패널(36)내의 개구부를 통해서 연장하고 그리고 유리 기판(100)을 지지하며, 그에 따라, 커버 패널(36) 위쪽에 기판 지지 평면(120)을 형성한다. 기판 지지 평면(120)은 도 1 및 도 2에서 점선으로 도시되어 있다. 링(33) 상에서 지지되는 유리 기판(100)의 전방 측부(105)가 스퍼터링 음극(26)과 마주한다. 커버 패널(36)이 이송 시스템의 전방 측부(31)에 배치되고 그리고 기판 지지 평면(120) 아래쪽으로 통상적으로 약 2 mm 내지 약 12 mm에 위치되도록 설치 높이를 가진다.
이송 시스템의 다른 디자인(도면에 도시되지 않음)에서, 복수의 롤의 직경이 복수의 링의 직경 보다 상당히 적을 수 있다. 따라서, 각각의 링이 롤들 중 하나에 부착된 휘일(wheel)에 부착될 수 있다. 그에 따라, 각 롤이 복수의 이격된 휘일들을 구비할 수 있고, 각각의 휘일은 롤에 동심적으로 부착된다. 각 휘일은 휘일의 최외측 원주에서 하나의 링을 지지할 것이다. 링이 유리 기판(100)을 지지하고, 그에 따라, 기판 지지부의 전방 측부(31)에서 지지 평면(120)으로도 지칭되는 기판 지지 평면(120)을 형성한다.
롤(32)은 제어 유닛(도시하지 않음)에 연결되는 구동 유닛(도시하지 않음)에 연결된다. 이송 시스템(30)은 이송 경로(60)를 따라서 이송 방향으로 플레이트-형상의 유리 기판(100)을 이송하도록 제조된다. 이송 경로(60)는 이송되는 유리 기판(100)에 의해서 형성되고 그리고 스퍼터링 음극(26) 아래쪽에서 그리고 코팅 챔버(10)의 기판 공급 및 배출 개구부(20, 22)를 통해서 기판 지지 평면(120) 상에 위치된다. 코팅 작업 중에, 이송 경로(60)는 기판 공급 개구부(20)로부터 기판 배출 개구부(22)까지 연장한다.
이하에서는, 본원 명세서에 기재된 실시예에 따른 코팅 방법의 예를 설명하고 있으며, 그 시작 부분이 도 3에 도시되어 있다. 제 1 유리 기판(100)((n-1) 번째 제 1 유리 기판; n은 ≥ 2인 정수)의 전방 단부를 코팅 챔버(10)로 도입한다. 이어서, 스퍼터링 음극(26)을 스위치 온하거나, 그 대신에, 이미 작동된 상태에 있다. 제 1 유리 기판(100)이 작동하는 스퍼터링 음극(26) 아래쪽으로 그리고 코팅 챔버(10)를 통해서 연속적으로 이송되는 동안 전방 측부(105)가 Ag 입자로 코팅된다. 제 1 유리 기판(100)의 후방 단부가 코팅 챔버(10) 내로 도입된 후에, 기판 공급 개구부(20)를 통해서 제 2(n 번째) 유리 기판(100)의 전방 단부를 코팅 챔버(10)로 공급한다. 제 2 유리 기판(100)은 이송 시스템(30)의 링(33) 상에 정렬되고 그리고 그 위에서 이송된다. 다시, 제 2 유리 기판(100)이 작동하는 스퍼터링 음극(26)의 아래쪽에서 그리고 코팅 챔버(10)를 통해서 연속적으로 이송되는 동안 그 전방 측부(105)가 Ag 입자로 코팅된다. 제 2 유리 기판(100)의 이송 동안에, 제 1 및 제 2 기간 후에, 연속적으로 이송되는 제 1 유리 기판(100)의 전방 단부 및 후방 단부가 계속적으로 배출 개구부(22)에 도착하고 그리고 배출 개구부를 통해서 배출된다. 소위 당업자가 주지하는 바와 같이, 제 1 및 제 2 기간은 길이에 따라서, 즉 제 1 유리 기판(100)의 전방 단부와 후방 단부 사이의 거리에 따라서 달라질 것이다. 그 후에, 제 2 유리 기판(100)의 전방 단부가 기판 배출 개구부(22)에 도달하고 그리고 코팅 챔버(10)로부터 배출된다. 마지막으로, 제 2 유리 기판(100)의 길이에 의존하는 시간의 경과 후에, 후방 단부가 기판 배출 개구부(22)를 통해서 배출되고, 그에 따라 제 2 유리 기판(100)을 코팅하는 프로세스가 완료된다.
예를 들어, 도 2에 도시된 바와 같이, 각각의 유리 기판(100)은 이송 시스템(30) 상에서의 유리 기판의 이송 동안에 스퍼터링 음극(26)과 마주하는 코팅될 하나의 전방 측부(105)를 구비한다. 각 유리 기판(100)은 전방 측부(105)에 반대되고 유리 기판의 이송 중에 이송 시스템(30)과 마주하는 배면(110), 그리고 측방향 측부(114)를 각각 포함하는 2개의 측방향 단부(112)를 더 포함한다. 도 2에 도시된 바와 같이, 이송 시스템(30) 상에서 유리 기판(100)을 이송하는 동안에, 갭(500)이 유리 기판(100)의 측방향 측부(114)와 코팅 챔버(10)의 측벽(17) 사이에 형성될 수 있을 것이다. 갭(500)을 통해서, 이송 시스템(30)의 일부가 노출될 수 있고 그리고 스퍼터링 음극(들)(26)으로부터 방출되는 Ag 입자에 의해서 의도하지 않게 코팅될 수 있을 것이다.
통상적인 플라즈마 스퍼터링 음극은 케이싱, 상기 케이싱 내부의 타겟 그리고 상기 케이싱 내의 증기 개구를 포함할 것이다. 타겟으로부터 방출되는 코팅 물질 입자가 증기 개구를 통해서 코팅 챔버내로 이동할 것이다. 그러한 스퍼터링 장치는 기판 상에 증착된 코팅의 불균일한 두께를 초래할 수 있다. 예를 들어, 기판 상의 코팅의 두께 균일도는 약 ±7% 일 수 있다. 또한, 증기 개구 주위의 케이싱의 부분들, 예를 들어 접지 전위인 쉐이퍼(shaper) 차폐부가 기판 지지부, 예를 들어 이송 시스템(30) 상에 증착되는 코팅 물질의 양에 영향을 미칠 수 있을 것이다. 또한, 그러한 부분 또는 쉐이퍼 차폐부가 타겟의 침식 프로파일에 영향을 미칠 수 있고, 이는 타겟의 평균 유효 수명을 감소시킬 수 있을 것이다.
통상적인 예에서, 증기 개구가 세장형이 될 수 있고 그리고 서로 반대되는 2개의 단부를 구비할 수 있다. 또한, 예를 들어, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같은 연속 이송 기판(100)을 코팅하기 위한 코팅 챔버(10) 내에서, 세장형 증기 개구가 이송 경로(60)를 가로질러 배치되도록 스퍼터링 음극(26)이 제공될 수 있다. 일부 예에서, 세장형 증기 개구가 증기 개구의 전방에서 이송되는 플레이트-형상의 기판의 폭으로 걸쳐질 것이고, 다시 말해서 이송 방향에 수직인 치수로 걸쳐질 것이다. 그러한 스퍼터링 설비에서, 코팅 두께가 기판(100)의 측방향 단부(112)에서 증대될 수 있을 것이다.
본원 명세서에 기재된 실시예에 따라서, 대전 입자 비임 물리기상증착 장치가 케이싱 내부의 코팅 물질로 이루어진 타겟, 케이싱 내에 제공된 증기 개구, 그리고 증기 개구에 인접하여 제공된 차폐 장치를 포함하고, 상기 차폐 장치는 부동 전위 상태이다.
차폐 장치 장치가 부동 전위 상태인 것의 결과로서, 타겟의 침식 프로파일이 개선된다. 이는, 타겟이 보다 균일하게 침식된다는 것을 의미하고, 이는 타겟의 유효 수명을 연장시킨다. 타겟의 실질적으로 균일한 침식은, 증기 개구에 인접하여 배치되는 차폐 장치의 부동 전위로 인한 증기 개구의 엣지에서의 전기장의 쉐이핑(shaping; 성형)에서 비롯될 수 있을 것이다. 그에 따라, 증기 개구의 엣지에서의 및/또는 증기 개구를 가로지르는 전위 구배가 조정될 수 있을 것이고, 그에 따라 플라즈마가 부정적인 영향을 받지 않고 그리고 타겟에 걸쳐 보다 균일하게 분포된다. 또한, 특히, 차폐 장치의 차단 효과(shadowing effect)로 인해서, 코팅 물질의 입자들이 타겟으로부터 보다 기판-지향적인 방식으로 방출된다. 따라서, 기판 지지부의 노출된 부분들의, 예를 들어 측부 부분들의 코팅 두께가 감소될 수 있는 한편, 기판 상에 증착되는 코팅의 두께는 실질적으로 일정하게 된다. 그에 따라, 기판 지지부의 세정을 위한 시간 간격이 연장될 수 있을 것이다. 또한, 챔버가 환기될 때 대기로부터 수분을 흡수할 수 있는 기판 지지부 상의 코팅 물질의 두꺼운 벽을 회피할 수 있기 때문에, 코팅 프로세스 동안의 불안정성을 피할 수 있을 것이다.
도 4는 도 1에 도시된 플라즈마 스퍼터링 음극들 중 하나의 저면을 도시한다. 스퍼터링 음극(26)은 케이싱(261), 상기 케이싱 내부의 코팅 물질의 타겟(262), 그리고 상기 케이싱 내에 제공된 증기 개구(263)를 포함한다. 증기 개구(263) 주위에서, 케이싱(261) 또는 그 일부분, 예를 들어 쉐이퍼 차폐부(도시하지 않음)가 접지될 수 있다. 본원 명세서에 기재된 실시예에 따라서, 차폐 장치(266, 268)가 증기 개구(263)에 인접하여 제공된다. 차폐 장치(266, 268)는 부동 전위로 제공되고 및/또는 진공 양립형 물질로 이루어지거나 진공 양립형 물질일 수 있다. 차폐 장치(266, 268)는 증기 개구의 둘레에 제공될 수 있다. 실시예들의 일부 예에서, 차폐 장치가 개구(263) 주위에서 케이싱(261)과 타겟(262) 사이의 측방향 영역을 둘러싸고 차폐하는 캡으로서 형성될 수 있을 것이다. 도 4에 도시된 예에서, 차폐 장치(266, 268)가 증기 개구(263) 내로 연장하고 그리고 타겟(262)과 증기 개구(263) 사이에 배치된다.
타겟으로부터 차폐 장치까지의 거리는 40 mm 내지 70 mm 일 수 있고, 통상적으로는 55 mm 이상이 될 것이다. 그러한 거리는 스퍼터링 작업 동안의 높은 타겟 온도로 인한 차폐 장치(266, 268)의 변형 또는 열화(劣化)를 피할 수 있는 거리가 될 것이다.
도 4에 도시된 예에서, 증기 개구(263)는 서로 반대되는 2개의 단부(264)를 구비하는 세장형 형태를 가지고, 그리고 상기 차폐 장치는 일 단부(264)에 제공된 제 1 차폐부(266) 및 타 단부(254)에 제공된 제 2 차폐부(268)를 포함한다. 통상적으로, 증기 개구(263)에서 일 단부(264)로부터 타 단부(254)까지의 길이가 약 900 mm 내지 약 1800 mm, 예를 들어 1560 mm일 것이다. 제 1 및 제 2 차폐부(266, 268)가 증기 개구(263) 내로 연장한다. 타겟으로부터 방출되는 코팅 물질 입자의 방출을 위한 결과적인 개구부의 길이는 통상적으로 약 700 mm 내지 약 1600 mm, 예를 들어 약 1360 mm가 될 것이다.
실시예의 일부 예에 따라서, 차폐 장치가 격리 커넥터를 통해서 케이싱에 장착될 수 있을 것이다. 그에 따라, 차폐 장치가 케이싱으로부터 격리되고, 그러한 차폐 장치는 적어도 부분적으로 접지되고 그리고 부동 전위로 유지될 것이다. 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 차폐 장치는 격리 커넥터 고정부(265)에서 타겟(262)과 케이싱(261) 사이에서 케이싱(261)의 내부에 장착될 수 있을 것이다.
도 5는 도 4에 도시된 플라즈마 스퍼터링 장치(26)의 우측 단부(264)를 도시한 부분 단면도이다. 도 5에 도시된 바와 같이, 차폐부(268)가 격리 커넥터(270)에 의해서 개구(263)에 근접하여 케이싱(261)에 장착된다. 격리 커넥터의 물질은 전기적 절연체이고, 예를 들어, 진공 양립형, 내열성, 합성물질, 예를 들어, 탄소계 또는 자기류(porcelain) 물질이다. 격리 커넥터의 물질은 예를 들어 Teflon®, 자기류 및 PEEK로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 물질을 포함하거나 그러한 물질로 이루어질 수 있을 것이다. 격리 커넥터(270)는 차폐부(268)를 부동 전위로 유지한다. 실시예들의 일부 예에서, 격리 커넥터(270)는 짧은 분지(branch)(2701) 및 긴 분지(2702)를 가지는 L-타입의 단면을 가진다. 격리 커넥터(270)의 긴 분지(2702)의 단부가 격리된 커넥터 고정부(265)에 의해서 개구(263)에 근접하여 케이싱(261)에 부착될 수 있다. 격리 커넥터(270)의 짧은 분지(2701)에 차폐부(268)가 장착될 수 있다. L-타입 단면 및 도 5에 도시된 바와 같은 격리 커넥터(270)의 구성으로 인해서, 개구(263) 주위의 케이싱(261)과 타겟(262) 사이의 측방향 영역이 차폐된다. 또한, 도 5에 도시된 일부 예에서, 차폐부(268)는 개구(263) 주위에서 케이싱(261)과 타겟(262) 사이의 측방향 영역을 추가적으로 둘러싸고 차폐하는 캡으로 형성될 수 있을 것이다.
본원 명세서에 기재된 실시예 또는 실시예의 다른 예와 조합될 수 있는 일부 실시예에 따라서, 차폐 장치가 자체-차폐 구조를 가지는 격리 커넥터를 통해서 대전 입자 비임 물리기상증착 장치의 케이싱에 장착된다. 그에 따라, 격리 커넥터의 격리 특성이 격리 커넥터 표면 상의 방출 코팅 물질의 전도성 필름 형성으로 인해서 저하되는 것을 회피할 수 있고 또는 방지할 수 있다.
자체-차폐 구조를 가지는 격리 커넥터를 포함하는 실시예들의 하나의 예에 따라서, 도 5에 도시된 격리 커넥터가 짧은 분지(2701)에 연결되고 케이싱(261)을 지향하는 추가적인 분지(2703)를 구비할 수 있고, 그에 따라 U-타입 형태의 커넥터를 초래할 수 있을 것이다. 이러한 예가 도 6a에 도시되어 있다. 추가적인 분지(2703)는 긴 분지(2702) 보다 약간 짧고, 그에 따라 케이싱(261)과 접촉하지 않는다. 추가적인 분지(2703)는 개구(263)와 타겟(262) 사이에 위치된 플라즈마로부터 및/또는 스퍼터링된 코팅 물질 입자로부터 긴 분지(2702)를 차폐한다. 그에 따라, 스퍼터링 과정 중에, 긴 분지(2702) 상에 전도성 표면 코팅이 형성되는 것이 방지된다. 그에 따라, 차폐부(268)의 부동 전위가 대전 입자 비임 물리기상증착 장치, 예를 들어 스퍼터링 장치의 긴 작동 시간에 걸쳐서 유지된다.
실시예들의 일부 예에서, 증기 개구가 차폐 장치와 타겟 사이에 배치된다. 예를 들어, 증기 개구를 포함하는 케이싱이 차폐 장치와 타겟 사이에 위치된다. 증기 개구와 차폐 장치 사이의 거리, 예를 들어, 케이싱과 차폐 장치 사이의 거리가 약 1.5 mm 내지 약 4 mm, 보다 통상적으로 약 2 mm가 될 것이다.
자체-차폐 구조를 가지는 격리 커넥터(2700)를 포함하는 실시예의 다른 예가 도 6b에 도시되어 있다. 이러한 예에서, 증기 개구(도 6b에 도시되지 않음)를 포함하는 케이싱이 차폐 장치와 타겟(도 6b에 도시되지 않음) 사이에 배치된다. 또한, 차폐 장치와 증기 개구를 포함하는 케이싱 사이의 거리는 약 2 mm 범위가 될 것이다. 케이싱(261)은 차폐 장치의 차폐부들 중 하나의, 예를 들어, 차폐부(268)의 고정을 위한 증기 개구 주위의 복수의 고정 개구부(2611)를 포함한다. 이러한 예에서, 도 6b에 도시된 케이싱(261)의 고정 개구부(2611)는 원통형이다. 이러한 예에서, 격리 커넥터(2700)는 격리 제 1 부분(2713) 및 격리 제 2 부분(2714)을 포함하고, 그 각각의 부분들은 전기 절연 물질로 형성될 수 있을 것이다. 격리 커넥터(2700)의 물질은 예를 들어, 진공 양립형, 내열성, 합성 물질일 수 있고, 예를 들어 자기류 또는 탄소계 물질일 수 있다. 격리 커넥터(2700)의 물질은 예를 들어 Teflon®, 자기류 및 PEEK로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 물질을 포함하거나 그러한 물질로 이루어질 수 있을 것이다. 하나의 예에서, 적어도 격리 제 2 부분(2714)이 전기 절연 물질로 형성된다. 케이싱(261)의 원통형 개구부(2611)에서, 격리 제 1 부분(2713)이 제공될 수 있다. 격리 제 1 부분(2713)은 고정 스크류(2717)와 결합하기 위한 내부 나사부(2715)를 구비한다. 일부 예에서, 고정 스크류가 또한 전기 절연 물질로 형성될 수 있다. 격리 제 1 부분(2713)은 타겟(도 6b에는 도시하지 않음)과 마주하는 케이싱(261)의 측부에 장착될 수 있을 것이다. 격리 제 1 부분(2713)이 개구부(2611)의 일부를 충진하게끔 장착될 수 있게 격리 제 1 부분(2713)이 구성되며, 내부 나사부(2715)는 기판 지지부(도 6b에는 도시하지 않음)와 마주하는 케이싱(261)의 측부로부터 접근할 수 있을 것이다. 격리 제 2 부분(2714)은 링으로서, 예를 들어 절연 와셔로서 형성되며, 이는 기판 지지부와 마주하는 케이싱의 측부에서 개구부(2611) 위쪽에 배치될 수 있을 것이다. 격리 커넥터의 격리 제 1 부분(2713)과 격리 제 2 부분(2714) 사이의 이러한 위치에서, 도 6b에 도시된 바와 같이, 갭(2716)이 제공될 수 있다. 격리 제 2 부분(2714)의 위쪽에, 차폐부(268)가 장착될 수 있다. 이를 위해서, 차폐부를 정위치로 배치하였을 때, 차폐부(268)가 케이싱(261)의 개구부(2611)에 상응하는 위치에서 개구부(2681)를 구비한다. 개구부(2681)는 고정 스크류(2717)를 수용하도록 구성된 치수를 가진다.
도 6b에 도시된 고정된 상태에서, 스크류(2717)는 차폐부(268)를 격리 제 2 부분(2714)의 위쪽에 고정하고, 개구부(2611)를 통해서 격리 제 1 부분(2713) 내로 연장하며 그리고 나사부(2715)와 결합된다. 그에 따라, 차폐부(268)와 격리 제 1 부분(2713) 및 격리 제 2 부분(2714)이 케이싱(261)에서 고정된다. 또한, 갭(2716) 때문에 그리고 격리 제 1 및 제 2 부분(2713, 2714)의 및/또는 고정 스크류(2717)의 절연 물질 때문에, 격리 커넥터(2700)가 차폐부(268)를 부동 전위로 유지한다. 또한, 격리 제 2 부분(2714)이 차폐부(268)와 케이싱(261) 사이에 위치되고, 이러한 예에서 그들 사이의 간격이 약 2 mm가 된다. 그에 따라, 격리 제 2 부분(2714)은 전도성 코팅을 상부에 형성할 수 있는 증기 입자로부터 실질적으로 차폐된다. 또한, 증기 입자가 갭(2716)에 접근할 수 없기 때문에, 격리 커넥터(2700)가 갭(2716) 내부의 전도성 코팅으로 코팅되지 않고 자체적으로 차폐된다. 그에 따라, 절연 커넥터(2700)에 전도성 코팅이 형성되어 케이싱(261) 및 차폐부(268)가 전기적으로 연결되는 것을 방지할 수 있다. 결과적으로, 본원 명세서에 기재된 실시예의 대전 입자 비임 물리기상증착 장치, 예를 들어 스퍼터링 장치를 이용하는 코팅 프로세스 동안에, 케이싱(261)에 장착된 차폐부(268)의 부동 전위는 영향을 받지 않는다.
도 7a는 다른 타입의 예로서 부동적으로(stationary) 지지되는 유리 기판(100)의 박막-필름 코팅을 위한 진공 스퍼터링 챔버로서 디자인된 코팅 챔버(1000)를 도시한 단면도이다. 코팅 챔버(1000)는 하부 벽(12), 상부 벽(도시하지 않음), 전방 벽(도시하지 않음), 후방 벽(도시하지 않음) 및 2개의 측벽(17)을 포함한다. 모든 벽의 물질은 스테인리스 스틸이고 그리고 코팅 챔버(1000)는 진공-밀봉된다. 코팅 챔버(1000)는 프로세스 가스 유입구(도시하지 않음)를 더 구비하고 그리고 진공 펌프(도시하지 않음)에 연결되어 진공을 형성한다. 예를 들어, 스퍼터링을 위한 통상적인 압력 범위는 10-3 hPa 내지 10-2 hPa 이고, 증발을 위한 통상적인 압력 범위는 10-6 hPa 내지 10-3 hPa, 보다 통상적으로 10-5 hPa 내지 10-4 hPa 이다.
코팅 챔버(1000)의 하부 벽(12)에서, 하나 또는 둘 이상의 유리 기판(100)을 부동적으로 지지하기 위한 기판 지지부(300)가 장착된다. 기판 지지부(300)는 스퍼터링 음극(260)과 마주하는 전방 측부(31)를 구비하고 그리고 하나 또는 둘 이상의 플레이트-형상의 유리 기판(100)을 전방 측부(31) 상에서 지지하도록 구성된다. 코팅 챔버(1000)는 기판 공급 개구부(도시하지 않음) 및/또는 기판(들)(100)을 챔버(1000)의 내외로 이송하기 위한 조작장치(도시하지 않음)를 포함할 수 있다.
또한, 하나 이상의 플라즈마 스퍼터링 음극(260)의 상부 벽(14)에서, Ag 타겟을 각각 포함하는 통상적으로 2개의 플라즈마 스퍼터링 음극(260)이 코팅 챔버(1000) 내로 코팅 물질을 분배하기 위한 플라즈마 스퍼터링 장치로서 제공된다. 플라즈마 스퍼터링 음극(260)은 또한 스퍼터링 음극(260)으로 지칭되기도 한다.
도 7b는 케이싱(261), 타겟(262) 및 스퍼터링 개구(263)를 포함하는 스퍼터링 음극(260)을 도시한 저면도이다. 스퍼터링 개구(263) 주위에서 차폐 프레임(2680)으로서 형성된 차폐 장치가 격리 커넥터 고정부(265)의 격리 커넥터(도시하지 않음)를 통해서 개구에 근접한 케이싱(261)에 또는 그 내부에 장착된다. 그에 따라, 차폐 프레임(2680)이 케이싱으로부터 격리되고 그리고 부동 전위로 유지된다. 격리 커넥터가, 예를 들어, 도 6을 참조하여 전술한 바와 같이, 자체-차폐 구조를 가질 수 있다. 일부 예에서, 도 5의 예를 참조하여 설명한 바와 같이, 차폐부(2680)는 개구(263) 주위의 케이싱(261)과 타겟(262) 사이의 측방향 영역이 둘러싸이고 그리고 차폐되도록 격리 커넥터가 형성되거나 및/또는 캡으로서 형성될 수 있을 것이다.
부동 전위 상태의 차폐 프레임(2680)을 포함하는 차폐 장치의 결과로서, 스퍼터링 음극(260)의 타겟의 침식 프로파일이 개선된다. 이는, 타겟이 보다 균일하게 침식된다는 것을 의미하고, 이는 타겟의 유효 수명을 연장시킨다. 타겟의 실질적으로 균일한 침식은, 증기 개구에 인접하여 배치되는 차폐 장치의 부동 전위로 인한 증기 개구의 엣지에서의 전기장의 쉐이핑에서 비롯될 수 있을 것이다. 그에 따라, 증기 개구의 엣지에서의 및/또는 증기 개구를 가로지르는 전위 구배가 조정될 수 있을 것이고, 그에 따라 플라즈마가 부정적인 영향을 받지 않고 그리고 타겟에 걸쳐 보다 균일하게 분포된다. 또한, 특히, 차폐 장치의 차단 효과로 인해서, 코팅 물질의 입자들이 타겟으로부터 보다 기판-지향적인 방식으로 방출된다. 따라서, 기판 지지부의 노출된 부분들의, 예를 들어 측부 부분들의 코팅 두께가 감소될 수 있는 한편, 기판 상에 증착되는 코팅의 두께는 실질적으로 일정하게 된다. 그에 따라, 기판 지지부의 세정을 위한 시간 간격이 연장될 수 있을 것이다. 또한, 챔버가 환기될 때 대기로부터 수분을 흡수할 수 있는 기판 지지부 상의 코팅 물질의 두꺼운 벽을 회피할 수 있기 때문에, 코팅 프로세스 동안의 불안정성을 피할 수 있을 것이다.
그에 따라, 하나의 실시예에서, 코팅 챔버 내에서 하나 또는 둘 이상의 기판을 코팅하는 방법이: 전술한 실시예들 또는 실시예들의 예에 따라 대전 입자 비임 물리기상증착 장치를 구비하는 코팅 챔버의 기판 지지부 상으로 기판을 제공하는 단계; 그리고 상기 기판을 향해서 대전 입자 비임 물리기상증착 장치로부터 코팅 물질을 분배하는 단계를 포함한다.
다른 실시예에 따라서, 코팅 챔버 내에서 하나 또는 둘 이상의 기판을 코팅하는 방법이: 전술한 실시예들 또는 실시예들의 예에 따라서 코팅 챔버를 제공하는 단계; 상기 코팅 챔버의 기판 지지부 상으로 기판을 제공하는 단계; 그리고 상기 코팅 챔버 내에 제공된 대전 입자 비임 물리기상증착 장치로부터 코팅 물질을 상기 기판을 향해 분배하는 단계를 포함한다.
예를 들어, 이러한 방법들은 대전 입자 비임 물리기상증착 장치로서 플라즈마 스퍼터링 음극(26 또는 260)을 각각 포함하는 전술한 코팅 챔버(10) 또는 코팅 챔버(1000)를 이용하여 실시될 수 있을 것이다.
예를 들어, 코팅 챔버(10)를 이용하는 코팅 방법에서, 기판(100)은 작동하는 스퍼터링 음극(26)의 아래쪽으로 연속적으로 또는 불연속적으로 이송된다. 음극(26)이 스퍼터링 개구(263)의 양 단부에서 부동 전위의 차폐부(266, 268)를 가지기 때문에, 기판(100)에 증착된 코팅의 두께는 측면 단부(122)에서도 기판의 전체 폭에 걸쳐 실질적으로 균일할 것이다. 예를 들어, 스퍼터링 음극(26)을 포함하는 코팅 챔버(10)를 이용하여, 기판(100) 상의 코팅의 약 ± 3.5%의 두께 균일도를 달성할 수 있을 것이다.
또한, 음극(260)을 포함하는 챔버(1000)를 이용하여 하나 또는 둘 이상의 기판(100)에 대해서 코팅 프로세스를 실시한 결과로서, 기판(100) 상에 증착된 코팅의 두께가 기판의 전체 영역에 걸쳐, 심지어는 그 둘레부분에서도 실질적으로 균일하게 된다.
또한, 전술한 바와 같이, 부동 전위의 차폐 장치를 각각 포함하는 전술한 방법을 실시할 때, 스퍼터링 음극(26 및 260)의 침식 프로파일이 개선된다. 예로서, 이하에서, 2개의 대향 단부(264)를 가지는 세장형 Al 타겟을 구비하는 스퍼터링 음극(26) 예의 여러 측정 지점(mp)에서 타겟 프로파일을 검사한 장기간의 테스팅 과정을 제시한다.
테스트
 작동
시간(h)		 인가된
에너지(kW/h)		 타겟의 일 단부에서
침식된 Al 두께(mm)		 타겟의 중심에서
침식된 Al 두께(mm)
총 총 mp
1		 mp
2		 mp
3		 mp
4		 mp
5		 mp
6		 mp
7		 mp
8
53 1540 3.6 3.5 3.5 2.8 3.9 3.8 3.7 3.6
표 1로부터 확인할 수 있는 바와 같이, 53 시간 동안 Al 타겟을 작동시키고 그리고 1540 kW/h의 총 에너지에 노출 시킨 후에, Al 타겟은 실질적으로 균일하게 침식되었고, Al 물질의 두께는 타겟의 길이에 걸쳐 약 3.4 mm ± 0.6 mm의 범위였다.
일 실시예에서, 대전 입자 비임 물리기상증착 장치가 제공되고, 그러한 장치는 케이싱 내부의 코팅 물질로 이루어진 타겟, 상기 케이싱 내에 제공된 증기 개구, 그리고 상기 증기 개구에 근접하여 제공된 차폐 장치를 포함하고, 상기 차폐 장치는 부동 전위 상태이다.
본원 명세서에 기재된 임의의 다른 실시예와 조합될 수 있는 일 실시예에서, 차폐 장치가 증기 개구의 둘레에 위치된다.
본원 명세서에 기재된 임의의 다른 실시예와 조합될 수 있는 일 실시예에서, 차폐 장치가 증기 개구 내로 연장한다.
본원 명세서에 기재된 임의의 다른 실시예와 조합될 수 있는 일 실시예에서, 차폐 장치가 증기 개구와 코팅 물질의 타겟 사이에 배치되거나, 증기 개구가 차폐 장치와 코팅 물질의 타겟 사이에 배치된다.
본원 명세서에 기재된 임의의 다른 실시예와 조합될 수 있는 일 실시예에서, 차폐 장치가 절연 커넥터를 통해서 케이싱에 장착된다.
본원 명세서에 기재된 임의의 다른 실시예와 조합될 수 있는 일 실시예에서, 차폐 장치가 자체-차폐 구조를 가지는 절연 커넥터를 통해서 케이싱에 장착된다.
본원 명세서에 기재된 임의의 다른 실시예와 조합될 수 있는 일 실시예에서, 증기 개구는 서로 반대되는 2개의 단부를 가지는 세장형 형태를 가지고, 그리고 차폐 장치는 단부들 중 하나에 제공된 제 1 차폐부 및 다른 단부에 제공된 제 2 차폐부로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 요소를 포함한다.
본원 명세서에 기재된 임의의 다른 실시예와 조합될 수 있는 일 실시예에서, 타겟으로부터 차폐 장치까지의 거리는 40 mm 내지 70 mm이다.
본원 명세서에 기재된 임의의 다른 실시예와 조합될 수 있는 일 실시예에서, 타겟으로부터 차폐 장치까지의 거리는 55 mm 이상이다.
본원 명세서에 기재된 임의의 다른 실시예와 조합될 수 있는 일 실시예에서, 대전 입자 비임 물리기상증착 장치는 전자 비임 물리기상증착 장치, 이온 비임 물리기상증착 장치, 스퍼터링 장치, 플라즈마 스퍼터링 장치, 대전 입자 비임 스퍼터링 장치, 전자 비임 스퍼터링 장치, 및 이온 비임 스퍼터링 장치로 부터 선택된 하나 이상의 요소일 수 있다.
일 실시예에서, 대전 입자 비임 물리기상증착 장치를 위한 차폐 장치가 제공되고, 대전 입자 비임 물리기상증착 장치는 케이싱 내부에 위치하는 코팅 물질로 이루어진 타겟 그리고 케이싱 내에 제공된 증기 개구를 포함하고, 상기 차폐 장치는 증기 개구에 근접하여 제공되도록 구성되고 그리고 부동 전위 상태로 제공되도록 구성된다.
본원 명세서에 기재된 임의의 다른 실시예와 조합될 수 있는 일 실시예는 자체-차폐 구조를 가지고 그리고 차폐 장치를 대전 입자 비임 물리기상증착 장치로 장착하도록 구성되는 격리 커넥터를 를 포함한다.
일 실시예에서, 기판을 코팅하기 위한 코팅 챔버가 제공되고, 그러한 코팅 챔버는 기판 지지부, 그리고 대전 입자 비임 물리기상증착 장치를 포함하고, 상기 대전 입자 비임 물리기상증착 장치는 케이싱 내부에 위치하는 코팅 물질로 이루어진 타겟 그리고 케이싱 내에 제공된 증기 개구를 포함하고, 상기 차폐 장치는 증기 개구에 근접하여 제공되도록 구성되고, 그리고 차폐 장치는 부동 전위 상태가 된다.
본원 명세서에 기재된 임의의 다른 실시예와 조합될 수 있는 일 실시예에서, 차폐 장치는 자체-차폐 구조를 가지고 그리고 차폐 장치를 대전 입자 비임 물리기상증착 장치에 장착하도록 구성되는 격리 커넥터를 포함한다.
본원 명세서에 기재된 임의의 다른 실시예와 조합될 수 있는 일 실시예에서, 기판 지지부는 이송 경로를 따라서 하나 또는 둘 이상의 기판을 이송하도록 구성되는 이송 시스템을 포함하고, 대전 입자 비임 물리기상증착 장치는 서로 반대되는 2개의 단부를 가지는 세장형 증기 개구를 포함하고 그리고 차폐 장치는 단부들 중 하나에 제공된 제 1 차폐부 및 다른 단부에 제공된 제 2 차폐부로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 요소를 포함하고, 그리고 상기 세장형 증기 개구가 이송 경로를 가로질러 배치되도록 상기 대전 입자 비임 물리기상증착 장치가 코팅 챔버 내에 제공된다.
본원 명세서에 기재된 임의의 다른 실시예와 조합될 수 있는 일 실시예에서, 이송 경로는 서로 반대되는 2개의 경계부를 가지며, 제 1 차폐부가 이송 경로의 하나의 경계부와 마주하고 그리고 제 2 차폐부가 이송 경로의 다른 경계부와 마주하도록 대전 입자 비임 물리기상증착 장치가 코팅 챔버 내에 제공된다.
일 실시예에서, 코팅 챔버 내에서 하나 또는 둘 이상의 기판을 코팅하는 방법이 제공되고, 그러한 방법은: 대전 입자 비임 물리기상증착 장치를 구비하는 코팅 챔버의 기판 지지부 상으로 기판을 제공하는 단계; 그리고 상기 기판을 향해서 대전 입자 비임 물리기상증착 장치로부터 코팅 물질을 분배하는 단계를 포함하며, 상기 대전 입자 비임 물리기상증착 장치는 케이싱 내부에 위치하는 코팅 물질로 이루어진 타겟, 케이싱 내에 제공된 증기 개구, 그리고 증기 개구에 근접하여 제공된 차폐 장치를 포함하고, 상기 차폐 장치는 부동 전위 상태가 된다.
본원 명세서에 기재된 임의의 다른 실시예와 조합될 수 있는 방법의 일 실시예에서, 차폐 장치는 격리 커넥터 및 자체-차폐 구조를 가지는 격리 커넥터로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 요소를 통해서 케이싱에 장착된다.
본원 명세서에 기재된 임의의 다른 실시예와 조합될 수 있는 방법의 일 실시예에서, 기판 지지부는 이송 경로를 따라서 하나 또는 둘 이상의 기판을 이송하도록 구성되는 이송 시스템을 포함하고, 대전 입자 비임 물리기상증착 장치는 서로 반대되는 2개의 단부를 가지는 세장형 증기 개구를 포함하고 그리고 차폐 장치는 단부들 중 하나에 제공된 제 1 차폐부 및 다른 단부에 제공된 제 2 차폐부로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 요소를 포함하고, 그리고 상기 세장형 증기 개구가 기판의 이송 경로를 가로질러 배치되도록 상기 대전 입자 비임 물리기상증착 장치가 코팅 챔버 내에 제공된다.
본원 명세서에 기재된 임의의 다른 실시예와 조합될 수 있는 일 실시예에서, 상기 방법은 기판을 코팅 챔버 내로 공급함으로써 기판을 제공하고 기판을 기판 지지부 상에 정렬하는 단계, 대전 입자 비임 물리기상증착 장치로부터 코팅 물질을 분배하는 동안 이송 시스템에 의해서 이송 방향을 따라 기판을 연속적으로 또는 불연속적으로 이송하는 단계, 그리고 코팅 챔버로부터 기판을 배출하는 단계를 더 포함한다.
본원 명세서에 기재된 임의의 다른 실시예와 조합될 수 있는 방법의 일 실시예에서, 이송 경로는 서로 반대되는 2개의 경계부를 가지며, 제 1 차폐부가 이송 경로의 하나의 경계부와 마주하고 그리고 제 2 차폐부가 이송 경로의 다른 경계부와 마주하도록 대전 입자 비임 물리기상증착 장치가 코팅 챔버 내에 제공된다.
이상에서, 최적 모드를 포함하는 본원 발명을 설명하기 위해서, 그리고 또한 소위 당업자가 본원 발명을 구성하고 이용할 수 있도록 하기 위해서, 본원 발명의 실시예들을 이용하여 본원 발명을 설명하였다. 본원 발명이 다양한 특정 실시예들을 참조하여 설명되었지만, 소위 당업자는 본원 발명이 특허청구범위의 사상 및 권리 범위 내에서도 변형되어 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 특히, 전술한 실시예의 상호 비-배타적인 특징들이 서로 조합될 수 있을 것이다. 본원 발명의 특허받을 수 있는 범위는 특허청구범위에 의해서 결정될 것이고, 당업자가 인식할 수 있는 다른 예도 포함할 수 있을 것이다. 그러한 다른 예도 특허청구범위에 포함될 수 있을 것이다.
본원 발명의 실시예들에 대해서 설명하였지만, 본원 발명의 다른 그리고 추가적인 실시예들도 본원 발명의 기본적인 범위 내에서 구현될 수 있을 것이고, 그에 따라 본원 발명의 범위는 특허청구범위에 의해서 결정될 것이다.

Claims (13)

  1. 대전 입자 비임 물리기상증착 장치로서,
    케이싱(261) 내부의 코팅 물질로 이루어진 타겟(262),
    상기 케이싱 내에 제공된 증기 개구(263), 그리고
    상기 증기 개구에 근접하여 제공된 차폐 장치(266, 268; 2680)를 포함하고,
    상기 차폐 장치는 자체-차폐 구조를 가지는 격리 커넥터(270)를 통해서 상기 케이싱에 장착되는
    대전 입자 비임 물리기상증착 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 차폐 장치가 상기 증기 개구의 둘레에 배치되고 및/또는 상기 증기 개구 내로 연장하는
    대전 입자 비임 물리기상증착 장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 차폐 장치가 상기 코팅 물질로 이루어진 타겟과 상기 증기 개구 사이에 배치되고, 또는 상기 증기 개구가 상기 차폐 장치와 상기 코팅 물질로 이루어진 타겟 사이에 배치되는
    대전 입자 비임 물리기상증착 장치.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 차폐 장치가 격리 커넥터(270)를 경유하여 상기 케이싱에 장착되는
    대전 입자 비임 물리기상증착 장치.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 증기 개구가 서로 반대되는 2개의 단부를 구비하는 세장형 형태를 가지며, 상기 차폐 장치가 상기 단부들 중 하나의 단부에 제공되는 제 1 차폐부 및/또는 다른 단부에 제공되는 제 2 차폐부를 포함하는
    대전 입자 비임 물리기상증착 장치.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 타겟으로부터 상기 차폐 장치까지의 거리가 40 mm 내지 70 mm이고 및/또는 55 mm 이상인
    대전 입자 비임 물리기상증착 장치.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 대전 입자 비임 물리기상증착 장치가 전자 비임 물리기상증착 장치, 이온 비임 물리기상증착 장치, 스퍼터링 장치, 플라즈마 스퍼터링 장치, 대전 입자 비임 스퍼터링 장치, 전자 비임 스퍼터링 장치, 및 이온 비임 스퍼터링 장치로부터 선택된 하나 이상의 요소인
    대전 입자 비임 물리기상증착 장치.
  8. 대전 입자 비임 물리기상증착 장치를 위한 차폐 장치로서,
    상기 대전 입자 비임 물리기상증착 장치가 케이싱(261) 내부의 코팅 물질로 이루어진 타겟(262) 그리고 상기 케이싱 내에 제공된 증기 개구(263)를 포함하고,
    상기 차폐 장치(266, 268; 2680)는 상기 증기 개구에 근접하여 제공되도록 구성되고 그리고 부동 전위로 제공되도록 구성되며,
    상기 차폐 장치는 자체-차폐 구조를 가지고 그리고 상기 차폐 장치를 대전 입자 비임 물리기상증착 장치(26; 260)에 장착하도록 구성되는 격리 커넥터(270)를 포함하는
    대전 입자 비임 물리기상증착 장치를 위한 차폐 장치.
  9. 기판 코팅을 위한 코팅 챔버로서,
    기판 지지부(30; 300), 및
    제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 따른 대전 입자 비임 물리기상증착 장치(26; 260)를 포함하는
    코팅 챔버.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 기판 지지부는 이송 경로(60)를 따라서 하나 또는 둘 이상의 기판을 이송하도록 구성되는 이송 시스템(30)을 포함하고,
    상기 대전 입자 비임 물리기상증착 장치는 서로 반대되는 2개의 단부를 가지는 세장형 증기 개구를 포함하고 그리고 상기 차폐 장치는 단부들 중 하나에 제공된 제 1 차폐부(266) 및/또는 다른 단부에 제공된 제 2 차폐부(268)를 포함하고, 그리고
    상기 세장형 증기 개구가 이송 경로를 가로질러 배치되도록 상기 대전 입자 비임 물리기상증착 장치가 상기 코팅 챔버 내에 제공되는
    코팅 챔버.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 이송 경로(60)는 서로 반대되는 2개의 경계부를 가지며, 제 1 차폐부가 이송 경로의 하나의 경계부와 마주하고 그리고 제 2 차폐부가 이송 경로의 다른 경계부와 마주하도록 상기 대전 입자 비임 물리기상증착 장치가 상기 코팅 챔버 내에 제공되는
    코팅 챔버.
  12. 코팅 챔버 내에서 하나 또는 둘 이상의 기판을 코팅하기 위한 방법으로서:
    제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 따른 대전 입자 비임 물리기상증착 장치(26; 260)를 가지는 코팅 챔버의 기판 지지부(30; 300) 상에 기판(100)을 제공하는 단계; 그리고
    상기 대전 입자 비임 물리기상증착 장치(26; 260)로부터 기판(100)을 향해서 코팅 물질을 분배하는 단계를 포함하는
    코팅 챔버 내에서 하나 또는 둘 이상의 기판을 코팅하기 위한 방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 코팅 챔버가 제 9 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 따른 코팅 챔버인
    코팅 챔버 내에서 하나 또는 둘 이상의 기판을 코팅하기 위한 방법.
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