KR20130078372A - 스퍼터 장치 - Google Patents

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KR20130078372A
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Abstract

스퍼터 장치가 개시된다. 본 발명의 스퍼터 장치는, 미리 결정된 이격간격으로 이송되는 복수의 기판에 대한 증착 공정이 진행되는 공정 챔버와, 공정 챔버에 마련되어 복수의 기판을 이송시키는 복수의 기판 이송롤러와, 기판 이송롤러에 마련되며, 증착 공정 시 증착물질이 기판 이송롤러의 외주면을 따라 기판의 하면부로 전달되어 기판을 오염시키는 것을 방지하는 오염 방지부를 포함한다.

Description

스퍼터 장치{SPUTTERING APPARATUS}
본 발명은 스퍼터 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 기판의 증착 공정에서 기판의 비성막면이 증착물질로 오염되는 것을 방지할 수 있는 스퍼터 장치에 관한 것이다.
일반적으로 LCD(Liquid Crystal Display), PDP(Plasma Display Panel) 및 OLED(Organic Light Emitting Diodes) 등의 평판디스플레이나 반도체는 박막 증착(Thin film Deposition), 식각(Etching) 등의 다양한 공정을 거쳐 제품으로 출시된다.
다양한 공정 중에서 특히 박막 증착 공정은, 박막 증착의 원리에 따라 크게 두 가지로 나뉜다. 하나는 화학적 기상 증착(Chemical Vapor Deposition, CVD)이고, 다른 하나는 물리적 기상 증착(Physical Vapor Deposition, PVD)이다.
화학적 기상 증착(CVD)은, 증착하고자 하는 박막 성분을 외부의 고주파 전원에 의해 플라즈마(Plasma)화 되어 높은 에너지를 갖는 전구체 형태로 기판상으로 이동시켜 화학 반응에 의하여 기판의 표면에 박막이 증착되도록 하는 방식이다.
이에 반해, 물리적 기상 증착(PVD)은, 진공상태에서 저항 열이나 전자 빔, 레이저 빔, 또는 플라즈마를 이용하여 타겟(target)으로부터 튀어나오는 타겟 원자가 그대로 기판상에 증착되도록 하는 방식이다.
물리적 기상 증착 중 대표적인 방식인 스퍼터링(sputtering) 방식은, 진공 챔버 내에 아르곤(Ar)과 같은 불활성 기체를 넣고 타켓에 전압을 가하면 타켓으로부터 방출된 전자들이 아르곤 기체 원자와 충돌하여 아르곤을 이온화시키며, 이온화된 아르곤으로부터 에너지가 방출되고 이온과 전자가 공전하는 플라즈마(plasma) 상태가 되며, 이 상태에서 아르곤의 양이온(Ar+)이 타켓 쪽으로 가속되어 타겟의 표면과 충돌하면서 중성의 타겟 원자(이하 증착물질)들이 튀어나와 기판에 박막을 형성시키는 방식이다.
종래기술에 따른 스퍼터 장치는, 도 1 및 도 2 에 도시된 바와 같이, 미리 결정된 이격간격으로 이송되는 복수의 기판에 대한 증착공정이 진행되는 공정 챔버(10)와, 공정 챔버(10)에 마련되어 복수의 기판(S)을 이송시키는 복수의 기판 이송롤러(20)를 포함한다.
기판(S)은, 로드락 챔버(미도시)로부터 공정 챔버(10)로 인입되며, 증착 공정이 완료된 후 공정 챔버(10)로부터 언로드락 챔버(미도시)로 이송된다.
공정 챔버(10)의 내부에는 증착 공정을 위한 타켓(T)이 마련되고, 타켓(T)에서 방출되는 증착물질(G)은 미리 결정된 이격간격으로 이송되는 기판(S)에 증착된다.
그런데 종래기술에 따른 스퍼터 장치는, 도 2에 도시된 바와 같이, 기판(S)의 이격간격(E)에 의해 기판 이송롤러(20)가 증착물질(G)에 노출된다. 이와 같이 기판 이송롤러(20)가 증착물질(G)에 노출되면, 기판 이송롤러(20)의 외주면에 증착물질(G)이 증착된다.
기판 이송롤러(20)의 외주면에 증착된 증착물질(G)은, 기판 이송롤러(20)의 회전에 의해 기판(S)의 하면부과 접촉되어 기판(S)의 하면부를 오염시킨다. 이렇게 비성막면인 기판(S)의 하면부가 증착물질(G)에 오염되는 것을 하면 증착(Back-side Deposition)이라 한다.
이러한 기판(S)의 하면 증착(Back-side Deposition)은, 평면디스플레이의 투과도를 감소시키는 등 평면디스플레이의 성능에 나쁜 영향을 미친다.
따라서, 기판(S)의 증착공정 시 기판(S)의 비성막면인 기판(S)의 하면부가 증착물질(G)에 의해 오염되는 것을 방지할 수 있는 스퍼터 장치가 요구되는 실정이다.
한국특허공개공보 제10-2010-0137723호(주식회사 에스에프에이) 2010.12.31
따라서 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 증착공정 시 증착물질이 기판 이송롤러의 외주면을 따라 비성막면인 기판의 하면부로 전달되어 기판을 오염시키는 것을 방지하는 스퍼터 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 미리 결정된 이격간격으로 이송되는 복수의 기판에 대한 증착 공정이 진행되는 공정 챔버와, 상기 공정 챔버에 마련되어 상기 복수의 기판을 이송시키는 복수의 기판 이송롤러와, 상기 기판 이송롤러에 마련되며, 상기 증착 공정 시 증착물질이 상기 기판 이송롤러의 외주면을 따라 상기 기판의 하면부로 전달되어 상기 기판을 오염시키는 것을 방지하는 오염 방지부를 포함하는 스퍼터 장치가 제공될 수 있다.
상기 오염 방지부는, 상기 복수의 기판 이송롤러를 폐루프 형태로 감싸도록 상기 복수의 기판 이송롤러와 결합되어 상기 복수의 기판을 이송시키는 컨베이어벨트를 포함할 수 있다.
상기 오염 방지부는, 상기 기판들의 이격간격에 대응되게 상기 컨베이어벨트에 결합되어 상기 기판들의 이격간격을 유지시키며, 상기 증착물질이 상기 컨베이어벨트로 전달되는 것을 방지하는 복수의 벨트 차폐용 간격유지구를 더 포함할 수 있다.
상기 벨트 차폐용 간격유지구는, 상기 컨베이어벨트에 지지되는 몸체부와, 상기 몸체부에 상대이동 가능하게 결합되어 상기 기판이 상기 벨트 차폐용 간격유지구에 밀착되도록 상기 기판을 가압하는 가압부를 포함할 수 있다.
상기 가압부는, 일단부가 상기 기판에 밀착되는 가압블록과, 상기 몸체부에서 상기 가압블록에 연결되며, 상기 가압블록을 상기 기판 측으로 탄성바이어스 하는 탄성체를 포함할 수 있다.
상기 몸체부에는, 상기 가압블록이 슬라이딩 가능하게 삽입되며, 상기 가압블록의 탄성바이어스를 안내하는 안내홈이 형성될 수 있다.
상기 벨트 차폐용 간격유지구는, 상기 가압블록에 착탈가능하게 결합되며, 상기 안내홈의 외부로 노출되는 노출부위의 상면부를 덮는 가압블록용 교체커버를 더 포함할 수 있다.
상기 벨트 차폐용 간격유지구는, 상기 몸체부에 착탈가능하게 결합되며, 상기 몸체부의 상면부를 덮는 몸체부용 교체커버를 더 포함할 수 있다.
상기 벨트 차폐용 간격유지구는, 상기 컨베이어벨트 상의 직선구간과 곡선구간에 대응되면서 상기 몸체부가 상기 컨베이어벨트를 따라 이송될 수 있도록 상기 몸체부를 상기 컨베이어벨트에 결합시키는 몸체 결합부를 더 포함할 수 있다.
상기 몸체 결합부는, 상기 몸체부의 하면부에 마련되는 결합 브라켓과, 상기 기판의 이송방향과 교차하는 방향으로 상기 컨베이어벨트를 관통하여 상기 결합 브라켓과 결합되는 결합 바아를 포함할 수 있다.
상기 컨베이어벨트의 길이는, 상기 기판의 길이와 상기 기판의 이격간격의 길이를 합한 길이의 배수값을 가질 수 있다.
상기 컨베이어벨트로 상기 기판을 공급하는 기판 공급부와, 상기 기판 이송롤러에 회전력을 제공하는 기판 이송롤러 구동부와, 상기 컨베이어벨트 상에서 상기 벨트 차폐용 간격유지구의 위치를 감지하는 제1 위치감지센서와, 상기 기판 공급부 쪽에서 공급되는 기판의 위치를 감지하는 제2 위치감지센서와, 상기 제1 및 제2 위치감지센서로부터의 정보에 기초하여 상기 기판 공급부와 상기 기판 이송롤러 구동부의 동작을 제어하는 제어부를 더 포함할 수 있다.
상기 오염 방지부는, 상기 증착물질이 떨어져 모아질 수 있도록 상기 복수의 기판 이송롤러의 외주면에서 반경 방향 내측으로 함몰되게 형성되는 오염 방지용 함몰부일 수 있다.
상기 오염 방지용 함몰부는, 상기 기판들의 이격간격에 대응되는 위치에 배치될 수 있다.
상기 오염 방지용 함몰부는, 상기 증착물질이 떨어지는 방향에 대하여 입구는 넓고 반경 방향 내측으로 갈수록 직경이 좁아지는 단면 사다리꼴 형상을 가질 수 있다.
상기 오염 방지용 함몰부를 포함한 상기 기판 이송롤러의 원주 길이는, 상기 기판의 길이와 상기 이격간격의 길이를 합한 길이의 배수값일 수 있다.
상기 복수의 기판 이송롤러가 상호간 이격되는 거리인 롤러 거리는, 상기 기판의 이송속력과 상기 롤러의 1회전 시간의 곱의 배수값일 수 있다.
본 발명의 실시예들은, 기판 이송롤러에 마련되는 오염 방지부가, 증착물질이 기판 이송롤러의 외면을 따라 비성막면인 기판의 하면부로 전달되는 것을 방지함으로써, 비성막면인 기판의 하면부가 증착물질에 오염되는 것을 막아 평면디스플레이의 품질 및 생산성을 향상시킨다.
도 1은 종래기술에 따른 스퍼터 장치의 공정 챔버의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 도 1에서 증착물질이 기판 이송롤러에 전달되는 과정이 도시된 모식도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 스퍼터 장치의 공정 챔버의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 4는 도 3의 벨트 차폐용 간격유지구의 구성을 도시한 도면이다.
도 5는 도 3의 컨베이어벨트로 기판이 공급되는 과정이 도시된 도면이다.
도 6은 도 3에서 오염 방지부가 증착물질이 기판 이송롤러에 전달되는 것을 방지하는 과정이 도시된 모식도이다.
도 7 및 도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 스퍼터 장치의 벨트 차폐용 간격유지구의 구성을 도시한 도면이다.
도 9는 본 발명의 제3 실시예에 따른 스퍼터 장치의 공정 챔버의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 10은 도 9의 기판 이송롤러가 상호간 이격되는 배치되는 것을 도시한 도면이다.
도 11은 도 9에서 오염 방지부가 증착물질이 기판 이송롤러에 전달되는 것을 방지하는 과정이 도시된 모식도이다.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 다만, 본 발명을 설명함에 있어서 이미 공지된 기능 혹은 구성에 대한 설명은, 본 발명의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 스퍼터 장치의 공정 챔버의 구성을 개략적으로 도시한 도면이고, 도 4는 도 3의 벨트 차폐용 간격유지구 구성을 도시한 도면이며, 도 5는 도 3의 컨베이어벨트로 기판이 공급되는 과정이 도시된 도면이고, 도 6은 도 3에서 오염 방지부가 증착물질이 기판 이송롤러에 전달되는 것을 방지하는 과정이 도시된 모식도이다.
도 3 내지 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 스퍼터 장치는, 미리 결정된 이격간격(E)으로 이송되는 복수의 기판(S)에 대한 증착 공정이 진행되는 공정 챔버(100)와, 공정 챔버(100)에 마련되어 복수의 기판(S)을 이송시키는 복수의 기판 이송롤러(200)와, 기판 이송롤러(200)에 마련되며, 증착 공정 시 증착물질(G)이 기판 이송롤러(200)의 외면을 따라 기판(S)의 하면부로 전달되어 기판(S)을 오염시키는 것을 방지하는 오염 방지부(300)를 포함한다.
공정 챔버(100)는, 미리 결정된 이격간격(E)으로 이송되는 복수의 기판(S)에 대한 증착 공정을 수행한다. 이러한 공정 챔버(100)는, 공정 챔버(100) 내부의 상부 영역에 마련되어 증착 대상물인 기판(S)에 증착 물질을 제공하는 타겟(Target, T)과, 공정 챔버(100) 내부의 하부 영역에 마련되어 기판(S)을 가열하는 히터(Heater, H)와, 증착 공정을 위한 불활성 기체가 유입되는 가스 유입부(미도시)를 포함한다.
또한 공정 챔버(100)는, 증착 공정 위해 기판(S)이 대기하는 로드락 챔버(미도시)와 연결되며, 증착 공정이 완료된 기판(S)이 다음 공정을 위해 대기하는 언로드락 챔버(미도시)와 연결된다. 따라서 기판(S)은, 증착 공정을 위해 로드락 챔버에서 공정 챔버(100)로 인입되며, 증착 공정이 완료된 후 공정 챔버(100)에서 언로드락 챔버로 인출된다.
로드락 챔버에는 기판 공급부(400)가 마련되는데, 설명의 편의를 위해 기판 공급부(400)는 후술한다.
또한 공정 챔버(100)는, 내부의 환경을 고진공 상태로 유지하기 위하여 진공 펌프(미도시)와 연결되며, 외부와 밀폐된 구조를 갖는다.
타겟(T)은, 챔버 바디(110)의 내부 공간의 상부 영역에 결합되어 기판(S)을 향하여 증착물질(G)을 제공한다.
타겟(T)으로부터 증착물질(G)이 발생되는 과정에 대해 설명하면, 공정 챔버(100)의 가스 유입부(미도시)를 통해 아르곤(Ar)과 같은 불활성 기체를 유입시키고 타겟(T)에 마이너스(-) 전압을 가하면 타겟(T)으로부터 방출된 전자들이 아르곤 기체와 충돌하여 아르곤이 이온화된다. 이온화된 아르곤은 전위차에 의해 타겟(T) 방향으로 가속되어 타겟(T)의 표면과 충돌하게 되고, 이때 중성의 타겟 원자, 즉 증착물질(G)이 발생되어 기판(S)의 상면부에 박막을 형성한다.
한편, 히터(H)는, 타겟(T)으로부터 제공되는 증착물질(G)이 기판(S)의 상면부에 잘 증착될 수 있도록, 기판(S)을 가열하는 역할을 한다.
복수의 기판 이송롤러(200)는 공정 챔버(100)에 마련되어 회전에 의해 복수의 기판(S)을 이동시킨다. 이러한 기판 이송롤러(200)는, 기판(S)의 이송 방향을 따라 상호 이격되어 배치되며, 기판 이송롤러(200)에 회전력을 제공하는 기판 이송롤러 구동부(미도시)와 연결된다.
기판 이송롤러 구동부(미도시)는, 공정 챔버(100)의 측벽을 관통하며 일단부는 기판 이송롤러(200)와 결합되고 타단부는 공정 챔버(100)의 외부에 배치되는 복수의 회전축(미도시)과, 회전축의 타단부와 연결되어 회전축에 회전 동력을 제공하는 구동모터(미도시)를 포함한다. 이러한 기판 이송롤러 구동부는 제어부(미도시)의 제어신호에 의해 동작되는데, 설명의 편의를 위해 제어부는 후술한다.
본 실시예에서 오염 방지부(300)는, 복수의 기판 이송롤러(200)를 폐루프 형태로 감싸도록 복수의 기판 이송롤러(200)와 결합되어 복수의 기판(S)을 이송시키는 컨베이어벨트(310)를 포함한다.
컨베이어벨트(310)는, 내면이 기판 이송롤러(200)의 외면과 접촉되어 기판 이송롤러(200)의 회전에 의해 무한궤도를 이루며 회전한다. 컨베이어벨트(310)의 외면에는 복수의 기판(S)이 미리 결정된 이격간격(E)을 두고 상호 이격되어 안착된다.
이러한 컨베이어벨트(310)의 외면은 비성막면인 기판(S)의 하면부와 접촉되어 있으므로, 증착 공정 시 증착물질(G)이 기판(S)의 하면부로 전달되지 않는다.
또한 컨베이어벨트(310)는, 기판(S)의 길이와 기판(S)의 이격간격(E)을 합한 길이의 배수값의 길이를 가진다. 이와 같이 컨베이어벨트(310)의 길이가 기판(S)의 길이와 기판(S)의 이격간격(E)의 배수값을 가지면, 컨베이어벨트(310) 상에서 기판(S)이 안착되는 지점은 항상 동일하다. 따라서 기판(S)이 컨베이어벨트(310) 상에서 증착물질(G)에 노출되었던 부분에 안착되지 않기 때문에 기판(S)의 하면부가 증착물질(G)로 오염되지 않는다.
또한 본 실시예에서 오염 방지부(300)는, 기판(S)들의 이격간격(E)에 대응되게 컨베이어벨트(310)에 결합되어 기판(S)들의 이격간격(E)을 유지시키며, 증착물질(G)이 컨베이어벨트(310)로 전달되는 것을 방지하는 복수의 벨트 차폐용 간격유지구(320)를 더 포함한다.
벨트 차폐용 간격유지구(320)는, 기판(S)들의 이격간격(E)에 배치되어 기판(S)들의 이격간격(E)을 유지시키며, 기판(S)의 이격간격(E)에 의해 컨베이어벨트(310)가 증착물질(G)에 노출되어 증착물질(G)이 컨베이어벨트(310)로 전달되는 것을 방지한다.
이러한 벨트 차폐용 간격유지구(320)는, 컨베이어벨트(310)에 지지되는 몸체부(321)와, 몸체부(321)에 상대이동 가능하게 결합되어 기판(S)이 벨트 차폐용 간격유지구(320)에 밀착되도록 기판(S)을 가압하는 가압부(322)를 포함한다.
벨트 차폐용 간격유지구(320)의 좌우측에 각각 기판(S)이 위치하기 때문에, 가압부(322)는 한 쌍으로 마련된다.
이러한 가압부(322)는, 일단부가 기판(S)에 밀착되는 가압블록(323)과, 몸체부(321)에서 가압블록(323)에 연결되며, 가압블록(323)을 기판(S) 측으로 탄성바이어스 하는 탄성체(324)를 포함한다.
이러한 가압블록(323)은, 몸체부(321)에 형성되어 가압블록(323)의 탄성바이어스를 안내하는 안내홈(328)에 슬라이딩 가능하게 삽입된다.
이와 같이 가압블록(323)이 안내홈(328)에 따라 슬라이딩 되어 기판(S)을 벨트 차폐용 간격유지구(320)에 밀착시킴으로써, 기판(S)이 컨베이어벨트(310)에 안착되는 과정에서 발생될 수 있는 기판(S)의 이격간격(E)의 오차가 보상된다.
또한 벨트 차폐용 간격유지구(320)는, 컨베이어벨트(310) 상의 직선구간과 곡선구간에 대응되면서 몸체부(321)가 컨베이어벨트(310)를 따라 이송될 수 있도록 몸체부(321)를 컨베이어벨트(310)에 결합시키는 몸체 결합부(325)를 더 포함한다.
몸체 결합부(325)는, 몸체부(321)의 하면부에 마련되는 결합 브라켓(326)과, 기판(S)의 이송방향과 교차하는 방향으로 컨베이어벨트(310)를 관통하여 결합 브라켓(326)과 결합되는 결합 바아(327)를 포함한다.
이와 같이 벨트 차폐용 간격유지구(320)가 컨베이어벨트(310)를 관통하는 결합 바아(327)를 통해 컨베이어벨트(310)와 결합됨으로써, 벨트 차폐용 간격유지구(320)가 컨베이어벨트(310)의 곡선구간에서 컨베이어벨트(310)의 구부러짐에 영향을 미치지 않는다.
한편, 본 실시예에 따른 스퍼터 장치는, 도 5에 도시된 바와 같이, 컨베이어벨트(310)로 기판(S)을 공급하는 기판 공급부(400)와, 컨베이어벨트(310) 상에서 벨트 차폐용 간격유지구(320)의 위치를 감지하는 제1 위치감지센서(Y1)와, 기판 공급부(400) 쪽에서 공급되는 기판(S)의 위치를 감지하는 제2 위치감지센서(Y2)와, 제1 위치감지센서(Y1) 및 제2 위치감지센서(Y2)로부터의 정보에 기초하여 기판 공급부(400)와 기판 이송롤러 구동부(미도시)의 동작을 제어하는 제어부(미도시)를 더 포함한다.
기판 공급부(400)는, 기판(S)을 지지하며 외면이 기판(S)과 접촉되어 회전에 의해 기판(S)을 이송하는 구동롤러(410)를 포함한다. 이러한 기판 공급부(400)는 상술한 바와 같이 로드락 챔버(미도시)에 마련되어 공정 챔버(100)로 기판(S)을 인입한다.
제1 위치감지센서(Y1)는, 컨베이어벨트(310)에 안착된 기판(S)과 기판 공급부(400)에서 공정 챔버(100)로 인입되는 기판(S) 사이에 배치될 벨트 차폐용 간격유지구(320)의 위치를 감지한다. 제2 위치감지센서(Y2)는 기판 공급부(400)에서 공정 챔버(100)로 인입되는 기판(S)의 모서리를 인식하여 기판(S)의 위치를 감지한다.
제어부는, 제1 위치감지센서(Y1) 및 제2 위치감지센서(Y2)로부터 감지된 벨트 차폐용 간격유지구(320)와 기판 공급부(400)에서 공급되는 기판(S)의 위치정보를 따라 기판 공급부(400)와 기판 이송롤러 구동부(미도시)를 제어함으로써, 기판 공급부(400)에서 공급되는 기판(S)이 먼저 공급된 기판(S) 또는 벨트 차폐용 간격유지구(320)의 간섭을 받지 않으며 컨베이어벨트(310)에 안착되도록 한다.
이하에서 본 실시예에 따른 스퍼터 장치의 작동에 대해 설명한다.
기판 공급부(400)는, 복수의 기판(S)을 미리 결정된 이격간격(E)으로 이격시켜 공정 챔버(100)에 공급한다. 기판 공급부(400)의 기판 공급과정에서, 제어부(미도시)는 제1 위치감지센서(Y1) 및 제2 위치감지센서(Y2)의 정보에 의해 기판 공급부(400)와 기판 이송롤러 구동부(미도시)를 제어한다.
공정 챔버(100)에 공급되는 기판(S)은 컨베이어벨트(310)에 안착된다. 컨베이어벨트(310)는 기판 이송롤러(200)에 의해 무한궤도를 이루며 회전하고, 이러한 컨베이어벨트(310)의 회전에 의해 기판(S)은 공정 챔버(100)의 내부를 통과한다
공정 챔버(100)의 내부에서는, 기판(S)에 증착물질(G)이 증착되는 증착 공정이 수행된다. 이때 증착물질(G)은 컨베이어벨트(310)에 안착되어 이송되는 기판(S)의 상면부에 증착되어 박막을 형성한다.
본 실시예에서 기판(S)은 컨베이어벨트(310)에 안착되므로, 비성막면인 기판(S)의 하면부는 컨베이어벨트(310)와 접촉된 상태이다. 따라서 기판(S)의 하면부는 증착물질(G)에 노출되지 않아 증착물질(G)에 오염되지 않는다.
또한 컨베이어벨트(310)에는, 기판(S)의 이격간격(E)을 따라 벨트 차폐용 간격유지구(320)가 배치된다. 이러한 벨트 차폐용 간격유지구(320)는, 컨베이어벨트(310)가 증착물질(G)에 노출되는 것을 방지함으로써, 증착물질(G)이 컨베이어벨트(310)를 통해 기판(S)의 하면부에 전달되는 것을 저지한다.
이와 같이 본 실시예에 따른 스퍼터 징치는, 컨베이어벨트(310)와 벨트 차폐용 간격유지구(320)가, 증착물질(G)이 기판 이송롤러(200)의 외면을 따라 기판(S)의 하면부로 전달되는 것을 저지함으로써, 비성막면인 기판(S)의 하면부가 증착물질(G)로 오염되는 것을 방지하여 평면디스플레이의 품질 및 생산성을 향상시킨다.
도 7 및 도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 스퍼터 장치의 벨트 차폐용 간격유지구의 구성을 도시한 도면이다.
본 실시예는 제1 실시예와 비교할 때에 벨트 차폐용 간격유지구(320a)의 구성에 있어서 차이가 있을 뿐, 다른 구성에 있어서는 도 3 내지 도 6의 제1 실시예의 구성과 동일하므로, 이하에서는 본 실시예의 벨트 차폐용 간격유지구(320a)의 구성을 위주로 설명하기로 한다.
본 실시예에서 벨트 차폐용 간격유지구(320a)는, 몸체부(321a)에 착탈가능하게 결합되고, 몸체부(321a)의 상면부를 덮는 몸체부용 교체커버(B1)를 더 포함한다.
또한 본 실시예에서 벨트 차폐용 간격유지구(320a)는, 가압블록(323a)에 착탈가능하게 결합되며, 안내홈(328)의 외부로 노출되는 노출부위의 상면부를 덮는 가압블록용 교체커버(B2)를 더 포함한다.
몸체부용 교체커버(B1)와 가압블록용 교체커버(B2)는 각각 몸체부(321a)의 상면부와 가압블록(323a)의 상면부를 덮는데, 몸체부(321a)의 상면부와 가압블록(323a)의 상면부는 벨트 차폐용 간격유지구(320a)의 전체 상면부에 해당된다. 따라서 몸체부용 교체커버(B1)와 가압블록용 교체커버(B2)는, 컨베이어벨트(310)가 증착물질(G)에 노출되는 것을 방지하는 역할을 한다.
이러한 몸체부용 교체커버(B1)와 가압블록용 교체커버(B2)는 볼트방식 또는 원터치 클램프 방식 등을 통해 각각 몸체부(321a)와 가압블록(323a)에 착탈가능하게 결합된다. 이와 같이 몸체부용 교체커버(B1)와 가압블록용 교체커버(B2)가 착탈식으로 구성되면, 소정횟수의 증착 공정이 수행된 후 유지보수를 위해 컨베이어벨트(310)와 벨트 차폐용 간격유지구(320a) 등을 모두 교체할 필요 없이, 증착물질(G)에 오염된 몸체부용 교체커버(B1)와 가압블록용 교체커버(B2)만을 교체 또는 세척 후 재사용 할 수 있어 유지보수 비용이 절감되고 생산성이 향상된다.
이와 같이 본 실시예에 따른 스퍼터 장치는, 컨베이어벨트(310)가 증착물질(G)에 노출되는 것을 방지하는 몸체부용 교체커버(B1)와 가압블록용 교체커버(B2)가 벨트 차폐용 간격유지구(320a)에 착탈가능하게 결합됨으로써, 몸체부용 교체커버(B1)와 가압블록용 교체커버(B2)만을 벨트 차폐용 간격유지구(320a)에서 분리하여 교체 또는 세척 후 재사용할 수 있어 생산성을 향상시킬 수 있다.
도 9는 본 발명의 제3 실시예에 따른 스퍼터 장치의 공정 챔버의 구성을 개략적으로 도시한 도면이고, 도 10은 도 9의 기판 이송롤러가 상호간 이격되는 배치되는 것을 도시한 도면이며, 도 11은 도 9에서 오염 방지부가 증착물질이 기판 이송롤러에 전달되는 것을 방지하는 과정이 도시된 모식도이다.
본 실시예는 제1 실시예와 비교할 때에 오염 방지부(300b)의 구성에 있어서 차이가 있을 뿐, 다른 구성에 있어서는 도 3 내지 도 6의 제1 실시예의 구성과 동일하므로, 이하에서는 본 실시예의 오염 방지부(300b)의 구성을 위주로 설명하기로 한다.
본 실시에에서 오염 방지부(300b)는, 증착물질(G)이 떨어져 모아질 수 있도록 복수의 기판 이송롤러(200b)의 외주면에서 반경 방향 내측으로 함몰되게 형성되는 오염 방지용 함몰부(300b)이다.
오염 방지용 함몰부(300b)는, 기판(S)들의 이격간격(E)에 대응되는 위치에 배치된다. 따라서 기판(S)들의 이격간격(E)을 통과한 증착물질(G)은, 오염 방지용 함몰부(300b)에 떨어지기 때문에, 기판(S)의 하면부와 접촉되는 기판 이송롤러(200b)의 외주면에는 전달되지 않는다.
이러한 오염 방지용 함몰부(300b)는, 증착물질(G)이 떨어지는 방향에 대하여 입구는 넓고 반경 방향 내측으로 갈수록 직경이 좁아지는 단면 사다리꼴 형상을 가진다.
본 실시예에서 오염 방지용 함몰부(300b)는 단면 사다리꼴 형상을 가지는 것으로 설명하지만, 본 발명의 권리범위가 이에 한정되지 않으며 이와 유사한 다각 형상들도 본 발명의 권리범위에 포함된다.
한편, 오염 방지용 함몰부(300b)를 포함한 기판 이송롤러(200b)의 원주(circumference) 길이는 기판(S)의 길이와 이격간격(E)의 길이를 합한 길이의 배수값을 가진다.
오염 방지용 함몰부(300b)를 포함한 기판 이송롤러(200b)의 원주 길이가 기판(S)의 길이와 이격간격(E)의 길이를 합한 길이의 배수값을 가지면, 기판 이송롤러(200b)의 회전과 함께 오염 방지용 함몰부(300b)가 회전되더라도, 오염 방지용 함몰부(300b)가 정확하게 기판(S)의 이격간격(E)에 배치된다.
또한, 복수의 기판 이송롤러(200b)가 상호간 이격되는 거리인 롤러 거리(D)는, 기판(S)의 이송속력(V)과 롤러의 1회전 시간의 곱의 배수값을 가진다.
롤러 거리(D)가 기판(S)의 이송속력(V)과 기판 이송롤러(200b)의 1회전 시간의 곱의 배수값을 가지면, 증착 공정을 시작하기 위해 기판 이송롤러(200b)를 세팅 시 각각의 오염 방지용 함몰부(300b)가 위치하는 각도를 일정 각도(본 실시예에서는 90도)의 배수값으로 설정할 수 있으므로, 증착 공정을 시작하기 위해 기판 이송롤러(200b)를 세팅하는 것이 간편해진다.
이와 같이 본 실시예에 따른 스퍼터링 장치는, 기판 이송롤러(200b)의 외주면에서 반경 방향 내측으로 함몰되게 형성되는 오염 방지용 함몰부(300b)가 증착물질(G)이 기판 이송롤러(200b)의 외면을 따라 기판(S)의 하면부로 전달되는 것을 방지함으로써, 비성막면인 기판(S)의 하면부가 증착물질(G)로 오염되는 것을 막아 평면디스플레이의 품질 및 생산성을 향상시킨다.
이상 도면을 참조하여 본 실시예에 대해 상세히 설명하였지만 본 실시예의 권리범위가 전술한 도면 및 설명에 국한되지는 않는다.
이와 같이 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.
100: 공정 챔버 200, 200b: 기판 이송롤러
300: 오염 방지부 300b: 오염 방지용 함몰부
310: 컨베이어벨트 320: 벨트 차폐용 간격유지구
321, 321a: 몸체부 322: 가압부
323, 323a: 가압블록 324: 탄성체
325: 몸체 결합부 326: 결합 브라켓
327: 결합 바아 328: 안내홈
400: 기판 공급부 T: 타겟
G: 증착물질 H: 히터
E: 이격간격 Y1: 제1 위치감지센서
Y2: 제2 위치감지센서 B1: 몸체부용 교체커버
B2: 가압블록용 교체커버 S: 기판

Claims (17)

  1. 미리 결정된 이격간격으로 이송되는 복수의 기판에 대한 증착 공정이 진행되는 공정 챔버;
    상기 공정 챔버에 마련되어 상기 복수의 기판을 이송시키는 복수의 기판 이송롤러; 및
    상기 기판 이송롤러에 마련되며, 상기 증착 공정 시 증착물질이 상기 기판 이송롤러의 외주면을 따라 상기 기판의 하면부로 전달되어 상기 기판을 오염시키는 것을 방지하는 오염 방지부를 포함하는 스퍼터 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 오염 방지부는,
    상기 복수의 기판 이송롤러를 폐루프 형태로 감싸도록 상기 복수의 기판 이송롤러와 결합되어 상기 복수의 기판을 이송시키는 컨베이어벨트를 포함하는 스퍼터 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 오염 방지부는,
    상기 기판들의 이격간격에 대응되게 상기 컨베이어벨트에 결합되어 상기 기판들의 이격간격을 유지시키며, 상기 증착물질이 상기 컨베이어벨트로 전달되는 것을 방지하는 복수의 벨트 차폐용 간격유지구를 더 포함하는 스퍼터 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 벨트 차폐용 간격유지구는,
    상기 컨베이어벨트에 지지되는 몸체부; 및
    상기 몸체부에 상대이동 가능하게 결합되어 상기 기판이 상기 벨트 차폐용 간격유지구에 밀착되도록 상기 기판을 가압하는 가압부를 포함하는 스퍼터 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 가압부는,
    일단부가 상기 기판에 밀착되는 가압블록; 및
    상기 몸체부에서 상기 가압블록에 연결되며, 상기 가압블록을 상기 기판 측으로 탄성바이어스 하는 탄성체를 포함하는 스퍼터 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 몸체부에는,
    상기 가압블록이 슬라이딩 가능하게 삽입되며, 상기 가압블록의 탄성바이어스를 안내하는 안내홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 스퍼터 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 벨트 차폐용 간격유지구는,
    상기 가압블록에 착탈가능하게 결합되며, 상기 안내홈의 외부로 노출되는 노출부위의 상면부를 덮는 가압블록용 교체커버를 더 포함하는 스퍼터 장치.
  8. 제4항에 있어서,
    상기 벨트 차폐용 간격유지구는,
    상기 몸체부에 착탈가능하게 결합되며, 상기 몸체부의 상면부를 덮는 몸체부용 교체커버를 더 포함하는 스퍼터 장치.
  9. 제4항에 있어서,
    상기 벨트 차폐용 간격유지구는,
    상기 컨베이어벨트 상의 직선구간과 곡선구간에 대응되면서 상기 몸체부가 상기 컨베이어벨트를 따라 이송될 수 있도록 상기 몸체부를 상기 컨베이어벨트에 결합시키는 몸체 결합부를 더 포함하는 스퍼터 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 몸체 결합부는,
    상기 몸체부의 하면부에 마련되는 결합 브라켓; 및
    상기 기판의 이송방향과 교차하는 방향으로 상기 컨베이어벨트를 관통하여 상기 결합 브라켓과 결합되는 결합 바아를 포함하는 스퍼터 장치.
  11. 제3항에 있어서,
    상기 컨베이어벨트의 길이는,
    상기 기판의 길이와 상기 기판의 이격간격의 길이를 합한 길이의 배수값을 갖는 것을 특징으로 하는 스퍼터 장치.
  12. 제3항에 있어서,
    상기 컨베이어벨트로 상기 기판을 공급하는 기판 공급부;
    상기 기판 이송롤러에 회전력을 제공하는 기판 이송롤러 구동부;
    상기 컨베이어벨트 상에서 상기 벨트 차폐용 간격유지구의 위치를 감지하는 제1 위치감지센서;
    상기 기판 공급부 쪽에서 공급되는 기판의 위치를 감지하는 제2 위치감지센서; 및
    상기 제1 및 제2 위치감지센서로부터의 정보에 기초하여 상기 기판 공급부와 상기 기판 이송롤러 구동부의 동작을 제어하는 제어부를 더 포함하는 스퍼터 장치.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 오염 방지부는,
    상기 증착물질이 떨어져 모아질 수 있도록 상기 복수의 기판 이송롤러의 외주면에서 반경 방향 내측으로 함몰되게 형성되는 오염 방지용 함몰부인 것을 스퍼터 장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 오염 방지용 함몰부는,
    상기 기판들의 이격간격에 대응되는 위치에 배치되는 것을 특징으로 하는 스퍼터 장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 오염 방지용 함몰부는,
    상기 증착물질이 떨어지는 방향에 대하여 입구는 넓고 반경 방향 내측으로 갈수록 직경이 좁아지는 단면 사다리꼴 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 스퍼터 장치.
  16. 제13항에 있어서,
    상기 오염 방지용 함몰부를 포함한 상기 기판 이송롤러의 원주 길이는, 상기 기판의 길이와 상기 이격간격의 길이를 합한 길이의 배수값인 것을 특징으로 하는 스퍼터 장치.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 복수의 기판 이송롤러가 상호간 이격되는 거리인 롤러 거리는, 상기 기판의 이송속력과 상기 롤러의 1회전 시간의 곱의 배수값인 것을 특징으로 하는 스퍼터 장치.
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