KR20140083260A - 복합진공증착방법 - Google Patents

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Abstract

본발명은 복합 진공증착방법에 관한 것으로, 하나의 진공챔버 내에 전자빔 진공증착장치와 스패터링 진공증착장치를 선택적으로 교체하여 설치하여, 전자빔 진공증착방법과 스패터링 방법중 어느 하나의 방법을 선택적으로 행하는 것으로,
본발명은 하나의 진공챔버 내에서 전자빔 진공증착장치와 스패터링 진공증착장치를 선택적으로 교체하여 설치하여, 전자빔 진공증착방법과 스패터링 방법중 어느 하나의 방법을 선택적으로 행하는 것이 가능하므로 관리가 쉽고, 제작경비 및 유지보수경비가 절약되는 현저한 효과가 있다.

Description

복합진공증착방법{complex vacuum evaporation method}
본발명은 복합진공증착방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 하나의 진공챔버 내에 전자빔 진공증착장치와 스패터링 진공증착장치를 선택적으로 교체하여 설치하여, 전자빔 진공증착방법과 스패터링 방법중 어느 하나의 방법을 선택적으로 행할 수 있는 복합진공증착방법에 관한 것이다.
일반적으로 전자부품 특히 집적회로 소자의 일부를 구성하는 박막은 화학기상증착, 스프레이, 스퍼터링 및 진공증착 등을 이용한 제조방법 등이 알려져 있으며, 그 중에서도 진공증착을 이용한 박막제조방법은 다른 방법들에 비해 제작이 용이하고 특성 평가가 쉽기 때문에 널리 이용되고 있다.
특허공개번호 10-2004-0056211에 기재된 바와 같이, 진공증착이란 물리증착 기술의 일종으로, 여기서 물리증착이란 진공이나 플라즈마 분위기에서 물질을 가열하거나, 운동량 전달을 이용하여 피막 물질을 증발시켜서, 코팅하고자 하는 기판에 피막을 제조하는 방법을 총칭한다. 물리증착법은 일반적으로 순도가 높고 표면이 평활한 금속피막을 손쉽게 제조가 가능한 것으로 잘 알려져 있다.
물리증착에는 크게 진공증착, 스퍼터링 그리고 이온플레이팅이 있으며, 금속 피막을 제조할 경우, 특수한 경우를 제외하고는 진공증착법이 많이 이용되고 있다. 이는 진공증착법이 비교적 공정이 간단하고, 증발율이 다른 방법에 비해 높기 때문이다. 진공증착법은 가열원의 형태 및 가열방법에 따라, 저항가열식 진공증착, 전자빔 가열식 진공증착 그리고 유도가열식 진공증착으로 구분하는데, 산업용 대형 플렌트 등 특수한 경우를 제외하면, 저항가열식과 전자빔 가열식 진공증착법이 많이 사용되고 있다.
저항가열식 진공증착은, 보트나 도가니 또는 필라멘트 형태의 내화물 금속이나 금속간 화합물에 전류를 직접 통과시켜 가열시키므로써, 증발원 내에 담겨있는 물질을 녹여 증발시키는 진공증착법이며, 전자빔 가열식 진공증착은, 음의 고전압이 인가된 필라멘트를 가열시켜 전자를 방출시킨 후, 이 전자를 수냉이 되는 구리 도가니에 집속시켜서 물질을 증발시키므로써, 피막을 형성하는 진공증착 방식이다. 저항가열식 진공증착은 가열원 전체가 가열되므로 증발물과 증발원이 반응하거나 증발원이 파손되기 때문에, 구리나 아연, 은 등과 같이 반응성이 작고 비교적 증기화 온도가 낮은 물질의 증발에 이용된다. 반면, 전자빔 가열식은 수냉이 되는 도가니를 이용하므로, 실제적으로 주기율표상의 모든 물질의 증발이 가능하다.
본 출원인이 기 출원한 특허 등록번호 10-0325410에는 이베퍼레이터와 스퍼터링타겟이 함께 설치된 기술이 기재되어 있다.
도1은 진공증착 코팅장치의 내부 평면도이다. 여기서, 부호 1은 진공증착 코팅장치의 챔버이고, 부호 10은 챔버의 외통이고 20은 내통이다.
상기 진공증착 코팅장치의 챔버의 외통(10)은 고정되어 있고 상기 내통(20)은 회전이 가능하도록 되어 있다. 상기 내통의 내주면에는 보통 수지재의 기성 사출품(피코팅체)이 장착되는 복수개의 치구(21)가 설치되어 있다.
그리고 상기 외통(10)과 내통(20)에 걸쳐서 글로우 방전 또는 플라즈마 방전을 발생시키는 방전수단(24,24')이 대향하여 설치되어 있어 전원공급장치(13)로부터 전원이 공급받아 방전대를 형성하고, 상기한 플라즈마 방전 또는 글로우 방전에 필요한 불활성 주입가스 (Ar, N2, He)를 공급하는 가스 입력구(11)를 구비하고, 외통의 타측에는 진공 배기하기 위한 진공배기 수단(12)을 구비하고 있다.
또한 기성 사출품(피코팅체)이 내주면의 치구(21)에 장착된 상태에서 코팅물질을 용융시켜 코팅하는 이베퍼레이터(23 ; Evaporator)와 스퍼터링 타겟(22)이 구비되어 있다.
그리고 상기 스퍼터링 타겟 (22)은 고정 수단(26)에 장착되어 있다.
여기서 상기 이베퍼레이터(23)는 저항가열식 또는 전자빔 방식으로 코팅물질을 용융증발시켜 코팅하고, 상기 스퍼터링 타겟은 코팅물질을 스퍼터하여 분산시켜 피코팅체를 코팅하게 된다.
상기 저항 가열방식은 저항체에 전류를 흘려 주울열을 발생하는것을 이용한 가열방식을 사용한다. 여기서는 물체에 직접 전류를 흘려서 가열하는 직접식과 발열체의 열을 복사 대류 전도등으로 피가열물에 전달하는 간접식의 양자 방식을 모두 채택할 수 있다.
플라즈마 또는 글로우 방전은 상기한 방전 수단(24, 24') 사이에서 상기한 불활성 주입가스와 전원 공급장치(13)로부터 공급된 고압 전압의 스파크에 의해서 플라즈마 또는 글로우 방전대(25)가 형성된다.
이러한 상태에서 상기 내통(20)이 회전하면서 치구(21)에 안착되어 있는 피코팅체의 코팅부위에 상기한 방전대를 거치면서 에칭이 이루어지고, 이와 동시에 스퍼터링 타겟(22) 및/또는 이베퍼레이터(23)에 의해서 용융된 코팅물질이 비산 또는 스퍼터되어 상기한 피코팅체에 다층의 전도성 실드막이 형성되게 된다.
이상과 같이 피코팅체의 코팅 공정을 요약하면, 코팅하고자 하는 기판(피코팅체)을 내통(20)의 치구(21)에 장착한 후, 진공배기 장치(12)를 통하여 진공증착 챔버(1)를 진공배기하고, 챔버내가 일정한 진공상태에 도달하면 치구(21)가 장착된 내통(20)을 회전시켜 피코팅체의 코팅할 부분이 상기 플라즈마 또는 글로우 방전대에서 에칭이 이루어지는 동시에, 상기 스퍼터링 타겟(22) 또는 이베퍼레이터(23)로부터 용융비산 또는 스퍼터되는 코팅물질이 피코팅체에 균일하게 코팅이 이루어지는 것이다.
이상 기술한 바와 같은 진공 증착 코팅 방법으로 피코팅체(사출품)인 폴리카보네이트 또는 플라스틱재로 된 기판, 수지 또는 도료의 중간 밀착막층, 구리 또는 은으로 된 주전도성 박막층, SUS 또는 Ni로 된 막보호 박막층이 적층된 도전성 필름실드막이 형성된 코팅 적층체를 얻을 수 있다.
다음에 도2는 진공증착 코팅장치의 전체 정면도로서, 1은 상기한 상술한 코팅 공정이 진행되는 챔버이고, 41은 상기 챔버내를 진공배기하여 고진공 상태로 유지하는 고진공 밸브이고, 또한 42는 오일을 확산시키는 오일 확산 고진공 펌프이고, 43은 저진공 펌프이다.
그리고 특허공개번호 2002-0081104에는 진공증착에 대한 상세한 기술이 다음과 같이 기재되어 있다.
진공증착법으로 박막을 형성하는 장치는 진공증착장치라고 한다. 도 3은 일반적인 진공증착장치의 일례의 구성을 모식적으로 나타내는 배치도이다. 진공증착장치는 진공계에 접속된 진공 용기(1) 내부에 증발원 용기(2)와 기판홀더(3)를 배치하여 이루어진다. 증발원 용기(2)에는 증발원(4)이 수용된다. 그리고, 기판홀더(3)에는 박막이 형성되는 기판(5),그리고 증착 영역을 규정하는 마스크(6)가 장착된다. 진공 용기(1)에는 진공 용기 내부를 감압하기 위해서 사용되는 진공펌프(7) 및 배기밸브(8) 등으로 이루어진 진공계가 접속되어 있다. 그리고, 증발원 용기(2)에는 가열전원(9)을 접속한다.
일반적인 진공증착장치에서는 증발원 용기(2)가 진공 용기 내부의 (중력방향을 따라) 하측에, 그리고 기판홀더(3)가 진공 용기 내부의 상측에 배치된다.
박막 형성 및 박막 형상의 설정은 먼저 증발원 용기(2)에 증발원(4)을 수용하고, 그리고 기판홀더(3)에 박막을 부착시킨 기판(5)을 고정한다. 또한, 마스크법으로 박막 형상을 설정하기 위해서, 기판(5) 상에 필요한 박막 형상으로 개구부가 형성된 마스크(6)를 밀착시켜 고정한다. 그리고, 진공 용기(1) 내부를 진공펌프(7)로 감압하여 진공상태로 한 후, 증발원 용기(2) 내부에 수용된 증발원(4)을 가열한다. 가열로 증발된 분자는 진공 용기(1)내부를 기판(5) 방향으로(일반적인 진공증착장치에서는 하측에서 상측으로) 비행하고, 그리고 기판(5) 표면에 부착(증착)되어 박막이 된다. 종래에 유기 EL소자도 이러한 구성의 진공증착장치로 제작되었다.
그러나 종래기술은 전자빔 진공증착장치와 스패터링 진공증착장치를 각각 별개로 제작하고 사용함으로써, 전자빔 진공증착방법과 스패터링 방법을 이용하는 경우 제작경비가 증가하고 유지보수경비가 많이 소요되며 장치들이 공장면적을 넓게 차지하는 단점이 있었다.
본발명은 하나의 진공챔버 내에서 전자빔 진공증착장치와 스패터링 진공증착장치를 선택적으로 교체하여 설치하여, 전자빔 진공증착방법과 스패터링 방법중 어느 하나의 방법을 선택적으로 행하는 것이 가능하므로 관리가 쉽고, 제작경비 및 유지보수경비가 절약되는 복합진공증착방법을 제공하고자 하는 것이다.
본발명은 복합 진공증착방법에 관한 것으로, 하나의 진공챔버 내에 전자빔 진공증착장치와 스패터링 진공증착장치를 선택적으로 교체하여 설치하여, 전자빔 진공증착방법과 스패터링 방법중 어느 하나의 방법을 선택적으로 행하는 것을 특징으로 한다.
따라서 본발명은 하나의 진공챔버 내에서 전자빔 진공증착장치와 스패터링 진공증착장치를 선택적으로 교체하여 설치하여, 전자빔 진공증착방법과 스패터링 방법중 어느 하나의 방법을 선택적으로 행하는 것이 가능하므로 관리가 쉽고, 제작경비 및 유지보수경비가 절약되는 현저한 효과가 있다.
도 1은 종래의 진공증착장치의 외관도
도 2는 종래의 일반적인 진공증착장치의 정면도
도 3은 종래의 진공증착장치의 일례의 구성을 나타내는 배치도
도 4는 본발명 챔버내에 전자빔 진공증착장치 설치도
도 5는 본발명 챔버내에 스패터링 진공증착장치 설치도
도 6은 본발명 챔버내에 이베퍼레이팅 진공증착장치 설치도
본발명은 복합 진공증착방법에 관한 것으로, 하나의 동일한 진공챔버(200) 내에 전자빔 진공증착장치와 스패터링 진공증착장치를 선택적으로 교체하여 설치하여, 전자빔 진공증착방법과 스패터링 방법중 어느 하나의 방법을 선택적으로 행하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 전자빔 진공증착장치는 진공챔버(200)의 하부에는 전자총(104)이 설치되고, 상부에는 중앙축을 중심으로 회전되는 코팅대상물들이 배치되는 돔테이블(102)이 설치되며, 측벽주위로는 음극(201)이 설치되며, 상기 음극 내측으로 타겟(202)이 설치되며,
또한, 상기 스패터링 진공증착장치는 진공챔버(200)의 하부에는 턴테이블(204)이 설치되고, 상기 턴테이블(204)은 진공챔버(200) 외부에 설치되는 모터에 의해 회전되며, 상기 턴테이블(204)에는 공전, 자전하며 코팅대상물이 배치되는 지그(203)가 설치되며, 측벽주위로는 음극(201)이 설치되며, 상기 음극(201) 내측으로 타겟(202)이 설치되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 스패터링장치는 증발에 의한 진공증착장치(evaporator)를 함께 설치하여 스패터링과 함께 증발에 의한 진공증착방법인 이베퍼레이션(evaporattion)을 같이 작업할 수 있는 것으로, 진공챔버(200)의 하부에는 턴테이블(204)이 설치되고, 상기 턴테이블(204)은 진공챔버(200) 외부에 설치되는 모터에 의해 회전되며, 상기 턴테이블(204) 중심에는 증발에 의한 진공증착장치(evaporator)(301)가 설치되고, 외연부에는 공전, 자전하며 코팅대상물이 배치되는 지그(203)가 설치되며, 측벽주위로는 음극(201)이 설치되며, 상기 음극(201) 내측으로 타겟(202)이 설치되는 것을 특징으로 한다.
본발명을 첨부도면에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다. 도 1은 종래의 진공증착장치의 외관도, 도 2는 종래의 일반적인 진공증착장치의 정면도, 도 3은 종래의 진공증착장치의 일례의 구성을 나타내는 배치도, 도 4는 본발명 챔버내에 전자빔 진공증착장치 설치도, 도 5는 본발명 챔버내에 스패터링 진공증착장치 설치도, 도 6은 본발명 챔버내에 이베퍼레이팅 진공증착장치 설치도이다.
본발명은 하나의 진공챔버 내에 전자빔 진공증착장치와 스패터링 진공증착장치를 선택적으로 교체하여 설치하는 것이다. 그러므로 전자빔 진공증착방법 또는 스패터링 방법을 선택적으로 행하는 것이 가능해진다.
상기 전자빔 진공증착장치는 진공챔버의 하부에는 전자총이 설치되고, 상부에는 중앙축을 중심으로 회전되는 코팅대상물들이 배치되는 돔테이블이 설치되며, 측벽주위로는 음극이 설치되며, 상기 음극 내측으로 타겟이 설치된다.
그리고 상기 스패터링 진공증착장치는 진공챔버의 하부에는 턴테이블이 설치되고, 상기 턴테이블은 진공챔버 외부에 설치되는 모터에 의해 회전되며, 상기 턴테이블에는 공전, 자전하며 코팅대상물이 배치되는 지그(203)가 설치되며, 측벽주위로는 음극이 설치되며, 상기 음극 내측으로 타겟이 설치되는 것이다.
먼저 전자빔 진공증착장치를 이용하여 전자빔 진공증착방법을 실시한 후, 스패터링 방법으로 교체하는 경우, 진공챔버내의 전자빔을 철거하고, 상부의 돔테이블도 철거한다. 그리고 턴테이블을 상기 진공챔버내에 장입하고, 철거하지 않고 그대로 두는 음극 내측으로 타겟을 설치하게 된다.
물론 다시 전자빔 진공증착방법을 사용하게 되는 경우에는 반대로 턴테이블과 타겟을 철거한 후, 다시 진공챔버 하부에 전자빔을 설치하고 상부에는 돔테이블을 설치하게 되는 것이다.
물론 상기 전자빔, 돔테이블, 타겟은 조립분해가 용이하게 볼트너트에 의해 진공챔버벽면에 결합되며 턴테이블은 대차 등에 의해 외부에서 진공챔버 내부로 장입하여 설치한다.
그리고 본발명의 스패터링장치는 증발에 의한 진공증착장치(evaporator)를 함께 설치하여 스패터링과 함께 증발에 의한 진공증착방법인 이베퍼레이션(evaporattion)을 같이 작업할 수 있다.
진공챔버의 하부에는 턴테이블이 설치되고, 상기 턴테이블은 진공챔버 외부에 설치되는 모터에 의해 회전되며, 상기 턴테이블 중심에는 증발에 의한 진공증착장치(evaporator)가 설치되고, 외연부에는 공전, 자전하며 코팅대상물이 배치되는 지그(203)가 설치되며, 측벽주위로는 음극이 설치되며, 상기 음극 내측으로 타겟이 설치되는 것이다.
물론 상기 증발기는 턴테이블 중심상면에 위치하므로, 턴테이블과 함께 장입 또는 철거가 가능하게 된다.
설치 및 작동에 대해 구체적으로 설명하되, 먼저 전자빔 진공증착방법에 대해 설명하면 다음과 같다.
본 발명은 챔버 바깥에 회전모터가 설치되고, 상기 회전모터의 축에 회전판이 연결되어 회전된다. 그리고 상기 회전판에 다수 개의 도가니를 설치한다. 도가니의 개수는 챔버의 용량 등에 따라서 4, 6, 8, 12 개 등으로 구성할 수 있다. 그리고 상기 각각의 도가니 안에 증발물질을 안치시키는 것이다.
본 발명은 상기 회전판과 각각의 도가니를 챔버의 하부에 설치한다. 그리고 상기 관용의 전자총에서 발생되는 고온의 전자를 상기 회전판의 도가니로 유도하여 도가니 내부의 증발물질인 금속 또는 산화물 등을 증발시키고 증발된 증발물질이 챔버 상부에 위치한 돔형 테이블에 안치된 작업물에 날아와서 증착되는 것이다.
상기 돔형 테이블은 중심축을 중심으로 하여 모터에 의해 회전한다.
그리고 전자총은 도가니 측면 챔버 바닥면에 설치된다.
상기 전자총은 당업계에 널리 사용되는 관용의 것을 사용하는 것으로, 알려진 바와 같이, 그 주요 구성은, 캐도우드 필라멘트(cathode filament)에 전원을 연결시키고 캐도우드 필라멘트(cathode filament) 주위로 마그네트를 설치하여(일명 스캐닝 마그네트라 부르기도 한다) 전자를 밀집시킨 후, 캐도우드 필라멘트(cathode filament) 곁에 필드 마그네트를 설치하여 밀집된 전자를 유도하는 것이고, 이미 당업계에서 잘 알려진 관용수단이므로 그 자세한 세부구성들은 기재를 생략한다.
그리고 상기 챔버 내부에는 이온소스(Linear ion source)가 설치되어 도가니 내부에서 증발된 증발물질이 챔버 상부에 위치한 작업물에 날아와서 증착된 후 이온소스에 의해 다져진다. 상기 이온소스는 챔버 바닥면에 설치되며, 스퍼터링방법 및 증발에 의한 진공증착방법인 이베퍼레이션(Evaporation)에서도 사용한다.
그리고 할로겐램프는 피코팅대상물을 예열할 경우 사용되며, 선택적으로 설치할 수 있다. 하기 스퍼터링방법 및 증발에 의한 진공증착방법인 이베퍼레이션(Evaporation)에서는 사용을 하지 않는다.
다음으로 스퍼터링방법 및 증발에 의한 진공증착방법인 이베퍼레이션(Evaporation)에 대해 설명하면 다음과 같다.
그리고 본 발명에서 사용되는 스퍼터링 방법은 관용의 스퍼터링(sputtering) 기술을 말하는 것으로, 구체적으로 설명하면 스퍼터링(sputtering)이란 plasma 상태에서 형성된 Ar 양이온(positive ion)이 sputter module에 장착된 cathode에 인가된 전기장에 의해 cathode 위에 놓여있는 target 쪽으로 가속되어 target과 충돌함으로써 target을 구성하고 있는 원자가 튀어나오는 현상이다.
이 스퍼터링은 가열과정이 없기 때문에 텅스텐과 같은 고용점 금속이라도 증착이 가능하다. 일반적인 진공증착에서는 금속을 고온으로 가열하여 증발시키기 때문에 합금인 경우 그 성분 금속 각각의 증기압이 서로 달라 문제가 생긴다. 그러나 스퍼터링은 금속뿐만 아니라 석영 등 무기물이라도 박막을 용이하게 만들 수 있다.
스퍼터링 장치는 간단한 2극 전극으로 구성되어 있으며 아르곤(Ar) 가스를 흘리면서 글로우(glow) 방전을 시킨다. 증착하고자하는 물질을 원형 또는 직사각형의 타겟(target)으로 만들어 여기에 음의 고전압을 인가하면 Ar+ ion의 충돌에 의해 튀어나온 타겟 원자가 마주 보고 있는 기판에 쌓여 박막이 형성된다.
스퍼터링은 진공증착방법인 이베퍼레이션(Evaporation)과 비교하면 날아가는 타깃 원자의 속도가 100배 정도 빠르기 때문에 박막과 기판의 부착강도가 크다. 2극 스퍼터링 이외에 기판과 타깃 사이에서 음극과 양극으로 플라즈마를 발생시키는 4극 스퍼터링 방식, 그리고 고주파를 이용하는 RF 방식, 최근에는 전기장 이외에 자기장을 이용한 마그네트론 스퍼터링 방식 등이 있다.
여기서 상기 이베퍼레이터는 저항가열식으로 코팅물질을 용융증발시켜 코팅하고, 상기 스퍼터링 타겟은 코팅물질을 스퍼터하여 비산시켜 증착대상물을 증착하게 된다.
상기 저항 가열방식은 저항체에 전류를 흘려 주울열을 발생하는것을 이용한 가열방식을 사용한다. 여기서는 물체에 직접 전류를 흘려서 가열하는 직접식과 발열체의 열을 복사 대류 전도 등으로 피가열물에 전달하는 간접식의 양자 방식을 모두 채택할 수 있다.
플라즈마 또는 글로우 방전은 상기한 방전 수단 사이에서 상기한 불활성 주입가스와 전원 공급장치로부터 공급된 고압 전압의 스파크에 의해서 플라즈마 또는 글로우 방전대가 형성된다. 이러한 상태에서 상기 진공챔버 가 회전하면서 지그에 안착되어 있는 증착대상물의 코팅부위에 상기한 방전대를 거치면서 에칭이 이루어지고, 이와 동시에 스퍼터링 타겟 및 이베퍼레이터에 의해서 용융된 코팅물질이 비산 또는 스퍼터되어 상기한 증착대상물에 다층의 박막이 형성되게 된다.
피증착물의 증착 공정을 요약하면, 증착하고자 하는 증착대상물을 진공챔버의 지그에 장착한 후, 진공배기 장치를 통하여 진공증착 챔버를 진공배기하고, 챔버 내부가 일정한 진공상태에 도달하면 지그가 장착된 테이블을 회전시켜 증착대상물의 증착할 부분이 상기 스퍼터링 타겟 또는 이베퍼레이터로부터 용융 비산 또는 스퍼터되는 증착물질이 증착대상물 표면에 균일하게 증착이 이루어지는 것이 일반적인 방법이다.
200 : 진공챔버 101 : 이온빔소스
102 : 돔테이블 103 : 할로겐램프
104 : 전자총 105 : 도가니
201 : 음극 202 : 타겟
203 : 지그
204 : 턴테이블 301 : 이베퍼레이터

Claims (3)

  1. 하나의 동일한 진공챔버(200) 내에 전자빔 진공증착장치와 스패터링 진공증착장치를 선택적으로 교체하여 설치하여, 전자빔 진공증착방법과 스패터링 방법중 어느 하나의 방법을 선택적으로 행하는 것을 특징으로 하는 복합진공증착방법
  2. 제1항에 있어서, 상기 전자빔 진공증착장치는 진공챔버(200)의 하부에는 전자총(104)이 설치되고, 상부에는 중앙축을 중심으로 회전되는 코팅대상물들이 배치되는 돔테이블(102)이 설치되며, 측벽주위로는 음극(201)이 설치되며, 상기 음극 내측으로 타겟(202)이 설치되며,
    또한, 상기 스패터링 진공증착장치는 진공챔버(200)의 하부에는 턴테이블(104)이 설치되고, 상기 턴테이블(204)은 진공챔버(200) 외부에 설치되는 모터에 의해 회전되며, 상기 턴테이블(204)에는 공전, 자전하며 코팅대상물이 배치되는 지그(203)가 설치되며, 측벽주위로는 음극(201)이 설치되며, 상기 음극(201) 내측으로 타겟(202)이 설치되는 것을 특징으로 하는 복합진공증착방법
  3. 제1항에 있어서, 상기 스패터링장치는 증발에 의한 진공증착장치(evaporator)를 함께 설치하여 스패터링과 함께 증발에 의한 진공증착방법인 이베퍼레이션(evaporattion)을 같이 작업할 수 있는 것으로, 진공챔버(200)의 하부에는 턴테이블(204)이 설치되고, 상기 턴테이블(204)은 진공챔버(200) 외부에 설치되는 모터에 의해 회전되며, 상기 턴테이블(204) 중심에는 증발에 의한 진공증착장치(evaporator)(301)가 설치되고, 외연부에는 공전, 자전하며 코팅대상물이 배치되는 지그(203)가 설치되며, 측벽주위로는 음극(201)이 설치되며, 상기 음극(201) 내측으로 타겟(202)이 설치되는 것을 특징으로 하는 복합진공증착방법
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CN115466927A (zh) * 2022-08-31 2022-12-13 安徽其芒光电科技有限公司 薄膜沉积装置及薄膜沉积方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111235532A (zh) * 2020-01-15 2020-06-05 长钛工程技术研究院(北京)有限公司 一种离子镀膜与电子束蒸发镀膜结合的镀膜装置及其镀膜方法
CN115466927A (zh) * 2022-08-31 2022-12-13 安徽其芒光电科技有限公司 薄膜沉积装置及薄膜沉积方法
CN115466927B (zh) * 2022-08-31 2023-07-18 安徽其芒光电科技有限公司 薄膜沉积装置及薄膜沉积方法

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