KR20160149408A - 무기배향막 제조장치 - Google Patents

무기배향막 제조장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20160149408A
KR20160149408A KR1020150086311A KR20150086311A KR20160149408A KR 20160149408 A KR20160149408 A KR 20160149408A KR 1020150086311 A KR1020150086311 A KR 1020150086311A KR 20150086311 A KR20150086311 A KR 20150086311A KR 20160149408 A KR20160149408 A KR 20160149408A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
sputter gun
angle
deposited
tray
sputter
Prior art date
Application number
KR1020150086311A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101706185B1 (ko
Inventor
이상문
장동환
이재민
김정혁
김기림
이태양
Original Assignee
주식회사 셀코스
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 셀코스 filed Critical 주식회사 셀코스
Priority to KR1020150086311A priority Critical patent/KR101706185B1/ko
Publication of KR20160149408A publication Critical patent/KR20160149408A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101706185B1 publication Critical patent/KR101706185B1/ko

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/34—Sputtering
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/04—Coating on selected surface areas, e.g. using masks
    • C23C14/042—Coating on selected surface areas, e.g. using masks using masks
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/54—Controlling or regulating the coating process
    • C23C14/542—Controlling the film thickness or evaporation rate

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physical Vapour Deposition (AREA)

Abstract

무기배향막 제조장치가 개시된다. 개시된 무기배향막 장치는 내부에 진공 분위기가 형성되는 챔버; 피증착물이 안착되는 트레이를 챔버의 내부로 인입하거나 챔버의 외부로 인출하는 이송부; 및 챔버의 내부에 배치되며 스퍼터 입자를 피증착물의 일면에 미리 설정한 각도로 분출하는 스퍼터건;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

무기배향막 제조장치{Apparatus for producting inorganic alignment film}
본 발명은 무기배향막 제조장치에 관한 것으로서, 특히 스퍼터 입자를 피증착물의 일면에 미리 설정한 각도로 분출하는 스퍼터건을 포함하는 무기배향막 제조장치에 관한 것이다.
일반적으로 액정(Liquid crystal)표시장치는 표시 해상도가 다른 평판 표시장치보다 뛰어나고 동화상 구현시의 반응 속도가 빠른 특성을 나타내므로 고화질 TV 뿐 아니라 노트북 컴퓨터, 모니터, 휴대폰 디스플레이, 전광판, 자동차 계기판 등 다양한 영역에 적용되어 사용되고 있다. 고화질의 액정표시장치를 구현하기 위해서는 액정을 균일하고 규칙적으로 초기 배열하는 것이 중요하며, 액정의 초기 배열은 기판 상에 형성된 배향막에 의해 결정되어진다.
배향 방법으로 상업적으로 널리 사용되고 있는 대표적인 방법은 러빙법이다. 러빙법은 고분자 박막으로 이루어진 배향막을 벨벳 등의 러빙포를 이용하여 일정한 방향으로 문지르는 것에 의해 배향패턴을 형성시키는 방법이다. 이러한 러빙법은 배향처리가 용이하므로 대량 생산에 적합하고, 배향이 안정한 장점이 있다. 그러나 배향막의 배향이 러빙포와의 마찰을 통해 이루어지므로 먼지로 인해 배향막이 오염될 우려가 있으며, 정전기 발생으로 인한 표시소자 내 트랜지스터의 손상이나 대면적 적용 시 균일한 배향이 어렵다는 등의 문제가 있다.
이러한 러빙법의 단점을 해소하기 위하여 전자빔을 이용한 증발기(E-Beam Evaporator)를 사용하여 무기배향막을 형성하는 방법이 제시되었다. 그러나 증발기 특성상 소스로부터 거리가 먼 부분은 얇게 증착되고 가까운 부분은 두껍게 장착되기 때문에 증착막이 균일하게 증착되기 위해서는 증착과정에서 피증착물의 배치를 수차례 변경하여야 한다. 따라서 대면적의 피증착물을 사용하는 경우 피증착물의 배치를 수차례 변경하는 것이 용이하지 않는 문제점이 있다. 또한, 증발기의 구조상 로딩 및 언로딩이 불편하여 인 라인 시스템(In- Line System)에 적용하기에 어렵다는 문제가 있다.
상기 문제점을 해결하기 위해, 본 발명은 스퍼터링장치의 스퍼터건의 경사 각도를 조절하여 프리틸트각이 구현될 수 있도록 증착되는 무기배향막을 형성하고, 피증착물이 안착하는 트레이의 이동속도를 조절하여 증착되는 무기배향막의 두께를 조절할 수 있는 무기배향막 제조장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 내부에 진공 분위기가 형성되는 챔버; 피증착물이 안착되는 트레이를 상기 챔버의 내부로 인입하거나 상기 챔버의 외부로 인출하는 이송부; 및 상기 챔버의 내부에 배치되며 스퍼터 입자를 피증착물의 일면에 미리 설정한 각도로 분출하는 스퍼터건;을 포함하는 것을 특징으로 하는 무기배향막 제조장치를 제공한다.
상기 스퍼터 입자의 분출 각도를 조절하도록 상기 스퍼터건의 경사 각도를 조절하는 각도조절부를 더 포함할 수 있다.
상기 각도조절부는 상기 스퍼터건의 하측에 배치되는 베이스부; 하단부가 상기 베이스부에 회전 가능하게 연결되고, 전면이 상기 스퍼터건의 후면을 지지하는 지지부; 상기 베이스부에 전진 및 후진 가능하게 배치되고, 전면이 상기 지지부를 스라이딩 가능하게 지지하는 이동부; 및 상기 이동부를 전진 및 후진시키는 작동부;를 포함하며, 상기 스퍼터건은 상기 이동부의 전진 및 후진에 따라 자중에 의해 경사 각도가 설정될 수 있다.
상기 이동부는 전면이 하향 경사지게 형성되고, 상기 지지부는 상단부에 상기 이동부의 전면에 슬라이딩 가능하게 지지되는 롤러가 구비될 수 있다.
상기 베이스부는 상기 스퍼터건의 전방 경사 각도를 제한하는 기울임방지턱이 형성될 수 있다.
상기 이송부는 상기 트레이의 이동 속도를 조절할 수 있다.
상기 이송부는 수평방향으로 간격을 두고 배치된 복수의 롤러로 이루어질 수 있다.
상기 스퍼터건과 상기 피증착물 간 거리가 조절되도록 상기 스퍼터건의 높이를 조절하는 높이조절부를 더 포함할 수 있다.
상기 각도조절부는 상기 높이조절부 상면에 배치될 수 있다.
상기 트레이는 중앙에 형성된 개구; 및 상기 개구에 배치되어 증착 패턴이 마련된 증착 마스크;를 포함할 수 있다.
상기 피증착물 트레이는 중앙에 형성된 개구; 및 상기 개구에 배치되어 증착 패턴이 마련된 증착 마스크;를 포함할 수 있다.
상기와 같은 구조를 가지는 본 발명의 일 실시예에 따른 무기배향막 제조장치는 스퍼터링 장치에 의하므로 높은 증착률을 보임에 따라 소스사용의 효율을 증대시킬 수 있으며, 전자빔에 의한 무기배향막 제조장치에 비해 소스와 피증착물간의 거리가 감소할 수 있으므로 장치의 소형화가 가능하며, 피증착물의 배치를 변경할 필요 없이 피증착물을 수평으로 이동시키는 것만으로 두께가 균일한 무기배향막을 형성할 수 있으므로 대면적의 무기배향막 형성이 용이하다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 무기배향막 제조장치를 개략적으로 나타내는 부분 절개 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 무기배향막 제조장치를 나타내는 부분 단면도이다.
도 3은 도 1에 도시된 스퍼터건의 전방 경사 각도를 조절하는 각도조절부를 나타내는 부분 단면도이다.
도 4는 본 발명의 스퍼터건의 높이를 조절하는 높이조절부를 나타내는 단면도이다.
도 5a는 글래스용 트레이 및 트레이 개구에 설치되는 증착 패턴이 마련되는 마스크를 나타내는 평면도이다.
도 5b는 웨이퍼용 트레이 및 트레이 개구에 설치되는 증착 패턴이 마련되는 마스크를 나타내는 평면도이다.
도 6a는 글래스용 트레이의 중앙에 형성된 개구의 형상에 대응하는 형상의 글래스가 트레이에 안착한 상태를 나타내는 평면도이다.
도 6b는 웨이퍼용 트레이의 중앙에 형성된 개구의 형상에 대응하는 형상의 웨리퍼가 트레이에 안착한 상태를 나타내는 평면도이다.
도 7 및 도 8은 각도조절부가 스퍼터건의 전방 경사 각도를 조절하는 과정을 설명하는 도면이다.
도 9는 트레이에 안착한 피증착물이 이송부에 의해 이송되면서 증착되는 과정을 설명하는 도면이다.
도 10은 도 9의 A 부분을 확대한 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명한다. 이하에서 설명되는 실시예는 발명의 이해를 돕기 위하여 예시적으로 나타낸 것이며, 본 발명은 여기서 설명되는 실시예와 다르게 다양하게 변형되어 실시될 수 있음이 이해되어야 할 것이다. 다만, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기능 혹은 구성요소에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명 및 구체적인 도시를 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 발명의 이해를 돕기 위하여 실제 축척대로 도시된 것이 아니라 일부 구성요소의 치수가 과장되게 도시될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 무기배향막 제조장치(1)는 스퍼터건(200)의 경사 각도를 조절하여 프리틸트각(α, 도 10)이 구현될 수 있도록 증착되는 무기배향막을 형성하고, 피증착물이 안착하는 트레이(700)의 이동속도를 조절하여 증착되는 무기배향막의 두께를 조절할 수 있다. 이하 본 발명의 일 실시예에 따른 무기배향막 제조장치(1)의 구성에 대해 도 1 및 도 2를 참조하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 무기배향막 제조장치(1)를 개략적으로 나타내는 부분 절개 사시도이며, 도 2는 도 1에 도시된 무기배향막 제조장치(1)를 나타내는 부분 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 무기배향막 제조장치(1)는 챔버(100), 스퍼터건(200), 각도조절부(400), 높이조절부(500), 이송부(600) 및 피증착물이 안착하는 트레이(700)를 포함할 수 있다.
챔버(100)는 피증착물이 증착되는 공간을 형성하며, 진공펌프(140) 및 가스를 포함하는 가스용기가 장착될 수 있다. 챔버(100)는 스퍼터입자의 직진성을 향상시키기 위하여 장착된 진공펌프(140)에 의해 내부압력이 감압 되며, 대개 약 10-6torr이하로 내부압력이 감압 된다. 챔버(100)는 각각 별개의 가스를 포함하는 복수의 가스용기가 장착될 수 있으며 복수의 가스용기에는 MFC(Mass Flow Cont roller: 131)가 설치되어 복수의 가스용기로부터 챔버(100) 내부로 인입되는 가스의 양이 개별적으로 조절될 수 있다. 예를 들면 Ar 및 O2가 각각 채워지는 가스용기(132, 133)가 챔버에 연결될 수 있으며 이에 따라, 챔버(100)는 비반응성 스퍼터링(non-reactive sputtering)에 의해 증착물질이 피증착물질에 증착될 수 있도록 Ar이 포함된 가스용기로부터 Ar이 인입되거나, 반응성 스퍼터링(reactive sputtering)에 의해 증착물질이 피증착물질(660)에 증착될 수 있도록 Ar과 O2가 각각 포함된 각각의 가스용기로부터 Ar 및 O2이 인입되어 혼합 분위기가 형성될 수 있다.
또한, 챔버(100)는 후술하게 될 피증착물이 안착하는 트레이(700)가 챔버(100) 내부로 인입되어 피증착물(760) 상에 증착막이 형성된 후 챔버(100) 외부로 인출되도록 마주보는 제1 및 제2 측벽(151, 152)에 각각 인입개구(110) 및 인출개구(120)가 형성될 수 있다. 이때 챔버(100)는 인입개구(110) 및 인출개구(120)가 각각 챔버(100) 내부 압력과 동일한 압력을 유지하는 별도의 장치와 연결되므로 내부압력을 유지할 수 있다.
스퍼터건(200)은 전면(210)에 타겟(230)이 설치되며 스퍼터입자를 피증착물(760)의 일면에 미리 설정한 각도(θ)로 분출하도록 챔버(100)내에 경사지게 배치될 수 있다. 스퍼터건(200)은 전원을 공급받아 전면에 설치된 타겟(230)에 음의 전압을 인가한다. 이온화된 Ar 등이 음의 전압으로 인가된 타겟(230)에 충돌하게 되며, 이에 따라 스퍼터건(200)은 상기 충돌에 의해 이탈된 스퍼터입자가 피증착물(760)상에 증착(deposition)되도록 스퍼터입자를 피증착물(760)로 방출할 수 있다. 스퍼터건(200)은 피증착물(760)에 증착되는 물질과 동일한 물질로 구성되는 타겟(230)뿐만 아니라 피증착물(760)에 증착되는 물질의 구성을 조절하도록 피증착물질(660)에 증착되는 물질과 상이한 물질로 구성되는 타겟(230)이 설치될 수 있다. 예를 들면, 반응성 스퍼터링을 이용하여 피증착물(760)에 SiO2 막을 증착시키기 위한 경우, AlSi로 구성된 타겟(230)이 설치되는 스퍼터건(200)은 Si와 챔버(100)내부에 공급되는 반응성 기체인 O2의 반응에 의해 SiO2로 이루어지는 막이 형성되도록 Si로 구성된 스퍼터입자를 분출할 수 있다.
이때, 스퍼터건(200)은 피증착물(760)에 일정한 프리틸트각(α)이 구현되는 무기배향막이 형성되도록 피증착물(760)과 일정한 전방 경사 각도(θ)를 유지한 채 배치될 수 있다. 여기서 스퍼터건(200)의 전방 경사 각도(θ)란 스퍼터건(200)의 전면으로부터 연장되는 법선과 피증착물(760)의 하면이 이루는 각도(θ)를 말한다. 구체적으로 스퍼터건(200)은 피증착물(760)의 하면으로부터 간격을 두고 이격되며 전방 경사 각도(θ)를 형성하도록 기울어진 채 배치될 수 있다. 한편, 스퍼터건(200)은 다양한 프리틸트각(α)이 구현되는 무기배향막이 형성되도록 후술하게 될 각도조절부(400)에 의해 전방 경사 각도(θ)가 조절될 수 있다. 스퍼터건(200)의 구체적인 전방 경사 각도(θ) 조절동작에 대한 설명은 후술한다.
또한, 스퍼터건(200)은 피증착물(760)의 일면으로부터 이격되도록 배치될 수 있다. 구체적으로 스퍼터건(200)은 피증착물(760)이 하면으로부터 하방으로 간격으로 두고 이격되어 배치될 수 있으며 이때 일정한 범위의 이격거리를 유지하도록 배치될 수 있다. 이에 따라 스퍼터건(200)은 피증착물(760)의 하면과 스퍼터입자가 분출되는 방향이 이루는 각도의 편차를 최소화할 수 있다. 또한, 스퍼터건(200)은 피증착물(760)과 지나치게 가까운 거리에 배치되어 플라즈마에 의해 형성된 무기배향막이 손상되거나 피증착물(760)에서의 분위기 압력을 소정의 압력 이하로 설정하는 것이 곤란해지는 경우를 효과적으로 방지할 수 있다. 또한 스퍼터건(200)은 피증착물(760)과 지나치게 먼 거리에 배치되어 충분한 성막 속도를 얻을 수 없거나 배향막의 배향이 충분하게 정렬되는 것이 곤란해지는 경우를 효과적으로 방지할 수 있다. 한편, 스퍼터건(200)은 후술하게 될 높이조절부(500)에 의해 높이가 조절됨에 따라 피증착물(760)의 하면으로부터 이격되는 거리가 조절될 수 있다. 스퍼터건(200)의 구체적인 높이조절동작에 대한 구체적인 설명은 후술한다.
이하, 도 3을 참조하여 각도조절부(400)의 구성에 대해 설명한다. 도 3은 도 1에 도시된 스퍼터건(200)의 전방 경사 각도(θ)를 조절하는 각도조절부(400)를 나타내는 부분 단면도이다.
도 3을 참조하면, 각도조절부(400)는 일정한 경사각으로 기울어진 스퍼터건(200)을 지지하도록 챔버(100)내부에 배치되며, 베이스부(410), 지지부(420), 이동부(430) 및 작동부(440)를 포함할 수 있다.
베이스부(410)는 스퍼터건(200)의 하측에 고정되어 배치되며, 스퍼터건(200)의 전방 경사 각도(θ)를 제한하도록 상면에 형성되는 기울임방지턱(413)을 포함할 수 있다. 구체적으로 베이스부(410)는 상면이 제1 면(411), 제1 면(411)보다 낮은 위치에 형성된 제2 면(412)과 제1 및 제2 면(411, 412)을 연결하도록 전방을 향하여 상향 경사지게 형성되는 경사면으로 이루어지는 기울임방지턱(413)을 포함할 수 있다. 이에 따라, 베이스부(410)는 기울임방지턱(413)을 이루는 경사면을 통해 스퍼터건(200)의 일측면을 접촉 지지할 수 있으며 스퍼터건(200)이 일정 범위 이상의 각도를 넘어서 전방을 기울어지는 것을 방지할 수 있다. 한편, 베이스부(410)는 후단부에 후술하게 될 작동부(440)의 일부가 나사 결합될 수 있다.
지지부(420)는 하단부가 베이스부(410)에 회전 가능하게 연결되고, 상단부가 롤러(422)를 구비하도록 형성되며 전면이 상기 스퍼터건(200)의 후면을 지지하도록 배치될 수 있다. 구체적으로 지지부(420)는 하단부가 베이스부(410)에 회전 가능하게 힌지 결합하고 상단부는 후술하게 될 이동부(430)의 전면에 의해 이동 가능하게 지지되도록 롤러(422)가 구비될 수 있다 또한 지지부(420)는 전면이 기울어진 스퍼터건(200)의 하면을 슬라이딩 가능하게 지지할 수 있다.
이동부(430)는 지지부(420)의 상단부를 지지하는 전면(431)을 포함하며 베이스부(410)에 전진 및 후진 가능하도록 배치될 수 있다. 구체적으로 이동부(430)는 지지부(420)가 하단부를 중심으로 후방 회전할 시 지지부(420)의 상단부에 설치된 롤러(422)가 완만하게 이동부(430)의 전면을 따라 이동 가능하도록 전면이 하향 경사지게 형성될 수 있다. 또한 이동부(430)는 하측부에 작동부(440)가 관통하도록 관통구멍(432)이 형성될 수 있으며 관통구멍(432)의 내주면에는 작동부(440)와 나사 결합하도록 나사면이 형성될 수 있다.
작동부(440)는 외주면에 형성된 나사면(441)을 포함하며 이동부(430)의 하측부에 형성된 관통구멍(432)을 관통하여 베이스부(410)의 후단부에 결합되도록 배치될 수 있다. 구체적으로 작동부(440)는 외주면에 형성된 나사면(441)에 의해 이동부(430)의 관통구멍(432)에 나사 결합하며 전단부가 회전 가능하도록 베이스부(410)의 후단부에 결합될 수 있다 이에 따라, 작동부(440)는 일방향으로 회전하면 이동부(430)는 전진을 하게 되고 타방향으로 회전하게 되면 이동부(430)는 후진하게 된다.
이하, 도 4를 참조하여 높이조절부(500)의 구성에 대해 설명한다. 도 4는 스퍼터건(200)의 높이를 조절하는 높이조절부(500)를 나타내는 단면도이다.
도 4를 참조하면, 높이조절부(500)는 스퍼터건(200)과 피증착물(760) 간의 거리가 조절되도록 각도조절부(400)의 하면에 배치되며 상부플레이트(510), 하부플레이트(520), 회전축(530), 및 손잡이부(540)를 포함한다.
상부플레이트(510)는 하면이 회전축(530)의 상단부가 회전 가능하게 연결되도록 형성되고 상면이 베이스부(410)의 하면을 지지하도록 배치되어 상하로 이동하는 회전축(530)에 의해 각도조절부(400)를 상하로 이동하게 할 수 있다. 또한 상부플레이트(510)는 이동부(430)의 하면을 슬라이딩 지지할 수 있으며 하부플레이트(520)로의 내부에 배치되어 상방으로 연장되는 복수의 지지대(511)에 의해 지지될 수 있다.
하부플레이트(520)는 회전축(530)이 상하로 관통하도록 관통공(521)이 형성되며 챔버(100)의 하측에 결합하도록 배치될 수 있다. 또한 하부플레이트(520)는 하면에 고정되어 회전축(530)을 지지하도록 형성되는 회전축지지부(522)를 포함한다. 회전축지지부(522)는 회전축(530)이 상하로 관통한 채 나사 결합하도록 내주면에 나사면이 형성되는 결합구멍(523)을 포함할 수 있다.
회전축(530)은 외주면의 일부에 나사면(531)이 형성되며 하부플레이트(520)를 관통하여 상부플레이트(510)에 회전 가능하게 결합하도록 배치될 수 있다. 구체적으로 회전축(530)은 상단부가 상부플레이트(510)에 회전 가능하게 결합하며 하단부에는 손잡이부(540)가 결합하며 하부플레이트(520)의 관통공의 내주면을 마주보는 외주면에는 나사면(531)이 형성될 수 있다.
손잡이부(540)는 일단부가 회전축(530)의 하단부에 회전 가능하게 연결되는 연결축(541) 및 연결축(541)의 타단부에 하측으로 연장 형성되어 회전 가능하게 연결되는 파지부(542)를 포함할 수 있다.
이에 따라 사용자가 손잡이의 파지부(542)를 파지한 채 손잡이부(540)를 회전시키면 회전축(530)이 회전하면서 상하로 이동하며 이와 함께 상부플레이트(510) 역시 상하로 이동할 수 있다.
다시 도 1 및 도 2를 참조하면, 이송부(600)는 챔버(100)내부에 수평방향으로 간격을 두고 배치되는 복수의 롤러(610)로 이루어질 수 있다. 복수의 롤러(610)는 트레이(700)가 인입개구(110)로부터 인출개구(120)까지 수평하게 이동 가능하도록 간격을 두고 이격 배치될 수 있으며 챔버(100)의 제1 및 제2 측벽(151, 152) 사이에 배치되어 마주보는 제3 및 제4 측벽(153, 154)에 각각 회전 가능하게 설치되어 외부동력부(미도시)에 의해 회전할 수 있습니다.
트레이(700)는 피증착물이 안착할 수 있도록 플레이트 형상으로 형성될 수 있으며 인입개구(110)와 인출개구(120) 사이에서 수평방향으로 슬라이딩 이동 가능하도록 이송부(600)를 이루는 복수의 롤러(610)의 상측에 설치된다. 트레이(700)는 중앙에 트레이(700) 상하를 관통하도록 형성되는 관통개구(710)를 포함하며 관통개구(710)에는 증착 패턴이 마련된 증착 마스크가 설치될 수 있다. 증착 마스크에 형성되는 증착 패턴의 일 예가 도 5a 및 도 5b에 도시되어 있다.
도 5a는 글래스용 트레이(700) 및 트레이 관통개구(710)에 설치되는 증착 패턴이 마련되는 마스크(720)를 나타내는 평면도이며, 도 5b는 웨이퍼용 트레이(700a) 및 트레이 관통개구(710a)에 설치되는 증착 패턴이 마련되는 마스크(720a)를 나타내는 평면도이다.
도 5a를 참조하면, 글래스용 트레이(700)는 마름모 형상의 개구(710)가 중앙에 형성되며 개구(710)에는 증착마스크(720)가 설치된다. 증착마스크(720)의 증착 패턴은 동일한 형태의 다수의 증착 구멍(721)이 상하좌우 일정한 간격을 두고 배열되도록 형성된다.
도 5b를 참조하면 웨이퍼용 트레이(700a)는 원형의 관통개구(710a)가 중앙에 형성되며 관통개구(710a)에는 증착마스크(720a)가 설치된다. 또한, 웨이퍼용 트레이(700a)는 관통개구(710a)의 일측에 웨이퍼의 가장자리에 형성된 노치(notch)에 대응하는 돌기가 형성된다. 따라서 웨이퍼를 웨이퍼용 트레이(700a)에 안착하여 증착물을 증착시키는 경우 후술하게 될 웨이펴에 형성된 노치(730a, 도 6b)가 웨이퍼용 트레이(700a)의 관통개구(710a)에 형성된 돌기를 수용하도록 웨이펴를 안착시켜 패턴 방향을 설정할 수 있다.
도 6a는 글래스용 트레이(700)의 중앙에 형성된 관통개구(710)의 형상에 대응하는 형상의 글래스가 글래스용 트레이(700)에 안착한 상태를 나타내는 평면도이며, 도 6b는 웨이퍼용 트레이(700a)의 중앙에 형성된 관통개구(710)의 형상에 대응하는 형상의 웨이퍼가 웨이퍼용 트레이(700a)에 안착한 상태를 나타내는 평면도이다.
도 6a를 참조하면, 글래스인 피증착물(760)은 증착 마스크(720)를 통하여 증착 패턴과 동일한 패턴으로 무기배향막이 형성되도록 관통개구(710)에 안착할 수 있다. 피증착물(760)이 안착하는 일 예가 도 6a에 도시되어 있다. 도 6a에 도시된 피증착물(760)의 경우 관통개구(710)의 내부에 배치 가능하도록 관통개구(710)에 대응하는 형상으로 형성된다.
도 6b를 참조하면, 웨이퍼인 피증착물(760)은 증착 마스크(720a)를 통하여 증착 패턴과 동일한 패턴으로 무기배향막이 형성되도록 관통개구(710)에 안착할 수 있다. 피증착물(760a)이 안착하는 일 예가 도 6a에 도시되어 있다. 도 6a에 도시된 피증착물(760a)의 경우 관통개구(710a)의 내부에 배치 가능하도록 관통개구(710a)에 대응하는 형상으로 형성되며 일측에 형성된 노치(730a)가 트레이의 돌기(740a)를 수용하도록 안착되는 방향이 정해진다.
다음은 도면을 참조하여, 상기와 같이 구성된 무기배향막의 동작을 순차적으로 설명한다.
우선 형성하고자 하는 무기배향막의 프리틸트각(α)을 설정하고 설정된 프리틸트각(α)이 무기배향막에서 구현되도록 스퍼터건(200)의 전방 경사 각도(θ)를 각도조절부(400)를 이용하여 미리 설정한다. 스퍼터건(200)의 전방 경사 각도(θ)는 대개는 25° ~ 55°범위에서 설정될 수 있다.
도 7을 참조하면, 스퍼터건(200)의 일측면이 기울임방지턱(413)에 의해 지지되면, 스퍼터건(200)의 전방 경사 각도(θ)가 최소값을 가지게 되며 이때, 스퍼터건(200)의 자중 대부분은 지지부(420)와 베이스부(410)에 의해 지지되며 스퍼터건(200)의 자중의 나머지 부분은 기울임방지턱(413)에 의해 지지된다.
도 8을 참조하면, 작동부(440)를 회전시켜 이동부(430)를 화살표 방향으로 후진하게 하는 경우 스퍼터건(200)은 자중에 의해 경사 각도가 설정된다. 즉, 스퍼터건(200)은 지지부(420)에 의해 자중이 지지된 채 화살표를 따라 후방으로 기울어지게 됨에 따라 전방 경사 각도(θ)가 설정된다. 이에 따라 스퍼터건(200)은 일측면이 기울임방지턱(413)으로부터 이격되고 전방 경사 각도(θ)가 증가하게 된다. 한편, 작동부(440)를 회전시켜 이동부(430)를 화살표 방향의 반대방향으로 전진하게 하면 스퍼터건(200)의 전방 경사 각도(θ)는 다시 감소하게 된다.
그리고 높이조절부(500)를 조절하여 피증착물(760)의 일면과 스퍼터건(200)과의 거리가 적절한 범위의 거리 내에 포함되도록 조절할 수 있다.
도 9를 참조하면, 피증착물이 안착된 다수의 트레이(700)는 이송부(600)에 의해 챔버(100)의 인입개구(110)(도 1 및 도 2 참조)를 통하여 연속적으로 챔버(100)내부로 인입된다. 이때 피증착물(760)은 웨이퍼 또는 글래스로 마련될 수 있다.
인입된 트레이(700)는 이송부(600)를 구성하는 복수의 롤러(610)의 회전에 의해 화살표 방향으로 이동한다. 트레이(700)가 이동하는 동안 전압이 인가된 스퍼터건(200)은 스퍼터입자가 미리 설정한 스퍼터건(200)의 경사각도(θ)로 피증착물의 일면에 고속으로 이동하여 증착되도록 스퍼터입자를 분출한다.
이때 스퍼터건(200)은 분출되는 스퍼터입자 대부분이 일정한 영역 내에서 이동하도록 조절될 수 있다. 피증착물(760)의 모든 지점은 피증착물(760)의 크기에 관계없이 동일한 속도로 일정한 영역을 통과하게 된다. 따라서, 피증착물(760)의 일면에 형성되는 무기배향막의 두께는 피증착물(760)의 크기에 관계없이 일정하게 형성될 수 있으며 피증착물(760)의 배치를 챔버내에서 변경할 필요가 없으므로 피증착물(760)의 크기를 증가시켜 대면적의 무기배향막도 형성할 수 있다.
한편 이송부(600)는 트레이(700)의 이동 속도를 조절하여 무기배향막의 두께를 조절할 수 있다. 예를 들면, 이송부(600)가 트레이(700)의 이동 속도를 조절하여 이동 속도를 상승시키는 경우, 증착되는 무기배향막의 두께는 상대적으로 얇게 형성될 수 있고, 이동 속도를 감소시키는 경우 증착되는 무기배향막의 두께는 상대적으로 두껍게 형성될 수 있다.
도 9 및 도 10을 참조하면, 스퍼터입자가 증착구멍(761)을 통하여 피증착물(760)의 일면에 도달하므로, 무기배향막(761)은 증착 패턴에 대응하는 패턴으로 피증착물(760)의 일면에 형성될 수 있다.
스퍼터건(200)이 미리 설정한 경사각도에 따라 스퍼터입자를 분출하면, 기둥 형상의 결정(761a)이 피증착물의 일면에 형성되어 무기배향막(761)을 형성한다. 기둥 형상의 결정(761a)은 피증착물(760)의 일면으로부터 연장하는 법선에 일정한 각도를 이루며 이에 따라 무기배향막(761)의 프리틸트각(α)이 구현될 수 있다. 이에 따라, 액정층(미도시)을 구성하는 액정 분자의 배향 상태 즉 프리틸트각(α)을 보다 용이하게 조절할 수 있다. 본 실시예에서 프리틸트각(α)은 대략 3° ~ 5°의 값을 가지게 된다. 한편, 무기 재료로 구성되는 무기배향막(761)은 예를 들면 SiO2나 SiO 등의 실리콘의 산화물, MgO, ITO 등의 금속 산화물 등일 수 있으며 특히, 실리콘의 산화물을 이용하는 것이 바람직하다. 이에 따라, 무기배향막(761)은 유기 재료로 구성된 배향막에 비하여 보다 우수한 내광성을 갖게 된다. 이러한 무기 배향막(761)은 그 평균 두께가 0.04∼0.1㎛으로 형성될 수 있다. 평균 두께가 상기 하한값 미만이면, 각 부위에서의 프리틸트각(α)을 충분히 균일하게 하기 곤란해지는 경우가 있다. 한편, 평균두께가 상기 상한값을 초과하면, 구동 전압이 높아져, 소비 전력이 커질 가능성이 있다.
최종적으로 무기배향막(761)이 증착된 피증착물(760)은 트레이(700)에 안착한 채 이송부(600)에 의해 인출개구(120)를 통하여 챔버(100)의 외부로 연속적으로 인출된다.
상기한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 무기배향막 제조장치(1)는 스퍼터링 장치에 의하므로 높은 증착률을 보임에 따라 소스사용의 효율을 증대시킬 수 있으며, 전자빔에 의한 무기배향막 제조장치(1)에 비해 소스와 피증착물간의 거리가 감소될 수 있으므로 장치의 소형화가 가능하며, 피증착물(760)의 배치를 변경할 필요 없이 피증착물(760)을 수평으로 이동시키는 것만으로 두께가 균일한 무기배향막을 형성할 수 있으므로 대면적의 무기배향막 형성이 용이하다.
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형 가능함은 물론이다.
1: 무기배향막 제조장치 100:챔버
200:스퍼터건 400: 각도조절부
410: 베이스부 420: 지지부
430: 이동부 440:작동부
500: 높이조절부 510: 상부플레이트
520: 하부플레이트 530: 회전축
540: 손잡이부 600: 이송부
610: 복수의 롤러 700: 트레이
710: 관통개구 720, 730: 마스크
721, 731: 증착구멍

Claims (11)

  1. 내부에 진공 분위기가 형성되는 챔버;
    피증착물이 안착되는 트레이를 상기 챔버의 내부로 인입하거나 상기 챔버의 외부로 인출하는 이송부; 및
    상기 챔버의 내부에 배치되며 스퍼터 입자를 피증착물의 일면에 미리 설정한 각도로 분출하는 스퍼터건;을 포함하는 것을 특징으로 하는 무기배향막 제조장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 스퍼터 입자의 분출 각도를 조절하도록 상기 스퍼터건의 경사 각도를 조절하는 각도조절부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무기배향막 제조장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 각도조절부는
    상기 스퍼터건의 하측에 배치되는 베이스부;
    하단부가 상기 베이스부에 회전 가능하게 연결되고, 전면이 상기 스퍼터건의 후면을 지지하는 지지부;
    상기 베이스부에 전진 및 후진 가능하게 배치되고, 전면이 상기 지지부를 스라이딩 가능하게 지지하는 이동부; 및
    상기 이동부를 전진 및 후진시키는 작동부;를 포함하며,
    상기 스퍼터건은 상기 이동부의 전진 및 후진에 따라 자중에 의해 경사 각도가 설정되는 것을 특징으로 하는 무기배향막 제조장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 이동부는 전면이 하향 경사지게 형성되고,
    상기 지지부는 상단부에 상기 이동부의 전면에 슬라이딩 가능하게 지지되는 롤러가 구비되는 것을 특징으로 하는 무기배향막 제조장치.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 베이스부는 상기 스퍼터건의 전방 경사 각도를 제한하는 기울임방지턱이 형성되는 것을 특징으로 하는 무기배향막 제조장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 이송부는 상기 트레이의 이동 속도를 조절하는 것을 특징으로 하는 무기배향막 제조장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 이송부는 수평방향으로 간격을 두고 배치된 복수의 롤러로 이루어진 것을 특징으로 하는 무기배향막 제조장치.
  8. 제2항에 있어서,
    상기 스퍼터건과 상기 피증착물 간 거리가 조절되도록 상기 스퍼터건의 높이를 조절하는 높이조절부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무기배향막 제조장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 각도조절부는 상기 높이조절부 상면에 배치되는 것을 특징으로 하는 무기배향막 제조장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 트레이는
    중앙에 형성된 개구; 및
    상기 개구에 배치되어 증착 패턴이 마련된 증착 마스크;를 포함하는 것을 특징으로 하는 무기배향막 제조장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 피증착물 트레이는 중앙에 형성된 개구; 및 상기 개구에 배치되어 증착 패턴이 마련된 증착 마스크;를 포함하는 것을 특징으로 하는 무기배향막 제조장치.
KR1020150086311A 2015-06-18 2015-06-18 무기배향막 제조장치 KR101706185B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150086311A KR101706185B1 (ko) 2015-06-18 2015-06-18 무기배향막 제조장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150086311A KR101706185B1 (ko) 2015-06-18 2015-06-18 무기배향막 제조장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20160149408A true KR20160149408A (ko) 2016-12-28
KR101706185B1 KR101706185B1 (ko) 2017-02-15

Family

ID=57724025

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020150086311A KR101706185B1 (ko) 2015-06-18 2015-06-18 무기배향막 제조장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101706185B1 (ko)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08296043A (ja) * 1995-04-27 1996-11-12 Mitsubishi Chem Corp 通過式スパッタリング装置
JP2008140669A (ja) * 2006-12-04 2008-06-19 Canon Inc 真空蒸着装置および真空蒸着方法
KR20100073522A (ko) * 2008-12-23 2010-07-01 주식회사 테스 진공증착장치
KR20120041006A (ko) * 2010-10-20 2012-04-30 재단법인대구경북과학기술원 무기배향막 균일 증착 방법 및 이를 이용한 액정표시장치

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08296043A (ja) * 1995-04-27 1996-11-12 Mitsubishi Chem Corp 通過式スパッタリング装置
JP2008140669A (ja) * 2006-12-04 2008-06-19 Canon Inc 真空蒸着装置および真空蒸着方法
KR20100073522A (ko) * 2008-12-23 2010-07-01 주식회사 테스 진공증착장치
KR20120041006A (ko) * 2010-10-20 2012-04-30 재단법인대구경북과학기술원 무기배향막 균일 증착 방법 및 이를 이용한 액정표시장치

Also Published As

Publication number Publication date
KR101706185B1 (ko) 2017-02-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI547577B (zh) 蒸鍍源及具有該蒸鍍源之沉積設備
TWI604075B (zh) Film forming method and film forming apparatus
TWI607101B (zh) Film forming method and film forming device
US20150247233A1 (en) Film deposition device
KR20140081876A (ko) 직접 액상 증착
KR101706185B1 (ko) 무기배향막 제조장치
US20120258255A1 (en) Control of film composition in co-sputter deposition by using collimators
TW201945567A (zh) 用環境控制進行線性掃描的物理氣相沉積方法和裝置
KR101664187B1 (ko) 스퍼터링 장치를 이용한 증착 방법
WO2004042110A1 (ja) 基板上への成膜方法
KR100624767B1 (ko) 유기물의 연속증착장치
KR102022449B1 (ko) 증착률측정장치 및 이를 구비한 증착장치
CN208038539U (zh) 一种无机配向膜制备装置
US20220011636A1 (en) Inorganic alignment film forming apparatus for lcos display
JP7434261B2 (ja) 蒸着装置及び蒸着方法
US20100288625A1 (en) Film deposition apparatus and film deposition method
KR102188345B1 (ko) 기상 증착 장치 및 기판 처리 방법
KR20140123313A (ko) 박막증착장치
KR101588973B1 (ko) 유기물 증착 장치
CN106854753B (zh) 溅射装置
JP2008291294A (ja) 真空成膜装置
TW201604937A (zh) 用於材料在基板上之沉積的設備和方法
KR20200033458A (ko) 리니어소스 및 그를 가지는 기판처리장치
KR20180040163A (ko) 증착장치
JPH11140635A (ja) 電子ビーム蒸着方法及び電子ビーム蒸着装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20200305

Year of fee payment: 4