KR20170012489A

KR20170012489A - roll to roll deposition system

Info

Publication number: KR20170012489A
Application number: KR1020170000188A
Authority: KR
Inventors: 정상권; 배강; 이창현; 김화민; 손선영; 이창규
Original assignee: 대구가톨릭대학교산학협력단; 정상권
Priority date: 2017-01-02
Filing date: 2017-01-02
Publication date: 2017-02-02

Abstract

Disclosed is a roll-to-roll depositing device. In an embodiment, a roll-to-roll depositing device includes: a chamber; an unwinding roller; a winding roller a target; a first roller; a second roller; and a power unit. The unwinding roller is arranged inside the chamber and supplies a flexible board. The unwinding roller is arranged inside the chamber to face the unwinding roller and returns the flexible board by rolling. The target is arranged inside the chamber while one surface of the target faces the board moving between the unwinding roller and the winding roller. The target deposits a film on one surface of the board by sputtering. The first and second rollers are separately arranged between the unwinding roller and the winding roller inside the chamber and allow the board moving while facing the target to maintain a distance to the target. The power unit generates plasma inside the chamber by applying a voltage between the board and the target. In this case, the first roller receives the board from the unwinding roller by rolling and provides the board to the second roller. The second roller receives the board from the first roller by rolling and provides the board to the winding roller. The first and second rollers maintain tension on a part of the board (hereinafter, a deposited part) positioned between the first and second rollers at a predetermined level by coming into contact with the other surface of the board, thereby enabling the deposited part to maintain a predetermined distance to the target.

Description

A roll to roll deposition system

본 명세서에서 개시하는 기술은 롤투롤 증착장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 박막 증착 과정에서 유연성 기판에 안정된 장력을 제공하면서, 롤러의 개수를 줄여 기판의 손상을 최소화한 롤투롤 증착장치에 관한 것이다.The present invention relates to a roll-to-roll deposition apparatus, and more particularly, to a roll-to-roll deposition apparatus that reduces the number of rollers and minimizes damage to a substrate while providing stable tension to a flexible substrate in a thin film deposition process .

본 특허는 중소기업청에서 지원하는 2015년도 산학연협력 기술개발사업(No. C0217429 )의 연구수행으로 인한 결과물임을 밝힙니다.This patent is the result of the research carried out by the Small and Medium Business Administration in cooperation with the Industry-University Cooperative Technology Development Project (No. C0217429) in 2015.

기판 상에 박막을 형성하기 위하여 PVD(physical vapor deposition), CVD(chemical vapor deposition) 등과 같은 다양한 방식이 사용되고 있다. 스퍼터 방식은 PVD 방식의 일례로 기판 상에 박막을 형성하기 위하여 많이 활용되는 기술이다. 스퍼터 방식은 플라즈마 상의 양이온을 타겟과 충돌시켜서 타겟으로부터 비산되는 물질을 기판에 증착하여 기판 상에 박막을 형성하는 기술이다.Various methods such as physical vapor deposition (PVD), chemical vapor deposition (CVD), and the like are used to form a thin film on a substrate. The sputtering method is an example of a PVD method and is a technique widely used for forming a thin film on a substrate. The sputtering method is a technique of colliding a cations on a plasma with a target to deposit a substance scattered from the target on a substrate to form a thin film on the substrate.

최근 디스플레이, 태양전지, 터치패널, 윈도우 필름 등에 박막이 증착된 유연성 기판이 많이 사용된다. 유연성 기판은 유리기판 등의 비유연성 기판에 비하여 박형화 과정에서 쉽게 파손되지 아니하므로 내구성, 유연성 등에서 장점을 가진다.Recently, a flexible substrate on which a thin film is deposited on a display, a solar cell, a touch panel, or a window film is widely used. The flexible substrate is advantageous in terms of durability and flexibility since it is not easily broken in the thinning process as compared with an inflexible substrate such as a glass substrate.

유연성 기판에 박막을 증착하는 방법으로 롤투롤 스퍼터 장치를 활용한 방법이 많이 사용된다. 롤투롤 스퍼터 장치는 진공 챔버 내에서 언와인딩롤러와 와인딩롤러를 통하여 증착 영역으로 공급되는 기판의 표면에 스퍼터링 방식으로 박막을 증착하는 장치이다. 일반적으로 사용되는 종래의 롤투롤 스퍼터 장치는 기판이 표면에 밀착되고, 밀착된 기판에 박막증착이 진행되는 원통형상의 증착 메인 드럼과 증착 메인 드럼과 대향하여 배치되는 복수의 스퍼터링 캐소드를 포함한다. 증착 메인 드럼은 스퍼터링 방식으로 기판에 박막을 증착하는 과정에서 기판에 발생하는 온도를 조절하기 위한 냉각수단을 포함한다. 또한, 종래의 롤투롤 스퍼터 장치는 언와인딩롤러로부터 증착 메인 드럼으로 기판을 공급하고, 증착이 진행된 기판을 와인딩롤러로 회수하기 위한 많은 수의 롤러를 포함한다.As a method of depositing a thin film on a flexible substrate, a method using a roll-to-roll sputtering apparatus is widely used. A roll-to-roll sputtering apparatus is a device for depositing a thin film on a surface of a substrate to be supplied to a deposition region through an unwinding roller and a winding roller in a vacuum chamber by a sputtering method. A conventional conventional roll-to-roll sputtering apparatus includes a cylindrical deposition main drum in which a substrate is adhered to a surface and thin film deposition proceeds on the adhered substrate, and a plurality of sputtering cathodes arranged to face the deposition main drum. The deposition main drum includes cooling means for controlling the temperature generated in the substrate in the process of depositing the thin film on the substrate by the sputtering method. In addition, the conventional roll-to-roll sputtering apparatus includes a large number of rollers for supplying the substrate from the unwinding roller to the deposition main drum and recovering the deposited substrate to the winding roller.

종래의 롤투롤 스퍼터 장치는 증착 메인 드럼에 밀착되는 기판의 밀착 면적이 넓어 박막증착 과정에서 기판의 좌우 치우침이 발생할 수 있다. 기판의 좌우 치우침은 기판이 증착 메인 드럼으로부터 벌어지는 현상을 초래할 수 있다. 이로 인하여 기판에 박막을 증착하는 과정에서 기판에 온도 편차를 발생하므로 기판에 증착되는 박막의 품질이 나빠지는 문제가 있다. 또한, 많은 수의 롤러를 사용함으로써 기판의 이동과정에서 기판, 기판 상에 형성된 박막 등에 발생하는 스크래치 등의 손상이 발생하는 문제가 있다.In the conventional roll-to-roll sputtering apparatus, the contact area of the substrate closely adhered to the deposition main drum is widened, so that the substrate may be sideways shifted during the thin film deposition process. The lateral misalignment of the substrate may cause the substrate to spread from the deposition main drum. As a result, there is a problem that the quality of the thin film deposited on the substrate is deteriorated due to a temperature variation in the substrate during the deposition of the thin film on the substrate. Further, by using a large number of rollers, scratches or the like generated on the substrate, the thin film formed on the substrate, and the like are generated during the movement of the substrate.

본 명세서에서 종래의 원통형상의 증착 메인 드럼을 제1롤러 및 제2롤러 구조로 대체한 롤투롤 증착장치를 제안한다. 이 과정에서 롤러의 개수를 대폭적으로 감소시킬 수 있다. 이를 통하여 종래의 롤투롤 증착장치의 문제점으로 지적된 증착과정에서의 기판의 온도 편차 문제, 이동과정에서의 기판, 기판 상에 형성된 박막 등의 손상을 최소화할 수 있다.The present invention proposes a roll-to-roll deposition apparatus in which a conventional cylindrical deposition main drum is replaced by a first roller and a second roller structure. In this process, the number of rollers can be greatly reduced. Accordingly, it is possible to minimize the temperature deviation of the substrate during the deposition process, the damage of the substrate formed on the substrate, and the thin film formed on the substrate, which is a problem of the conventional roll-to-roll deposition apparatus.

일 실시 예에 있어서, 롤투롤 증착장치가 개시(disclosure)된다. 상기 롤투롤 증착장치는 챔버, 언와인딩롤러, 와인딩롤러, 타겟, 제1롤러, 제2롤러 및 전원부를 포함한다. 상기 언와인딩롤러는 상기 챔버 내부에 배치되며, 롤링하여 유연성 기판을 공급한다. 상기 와인딩롤러는 상기 챔버 내부에 상기 언와인딩롤러와 대향하게 배치되며, 롤링하여 상기 유연성 기판을 회수한다. 상기 타겟은 상기 챔버 내부에 배치되며, 일면이 상기 언와인딩롤러와 상기 와인딩롤러 사이를 이동하는 상기 기판에 대향하여 배치되며, 스퍼터링에 의하여 상기 기판의 일면에 막을 증착한다. 상기 제1롤러와 상기 제2롤러는 상기 챔버 내부에 상기 언와인딩롤러 및 상기 와인딩롤러 사이에서 서로 이격되어 배치되며, 상기 타겟과 대향하여 이동하는 상기 기판이 상기 타겟과 소정의 거리를 유지하도록 한다. 상기 전원부는 상기 기판과 상기 타겟 사이에 전압을 인가하여 상기 챔버 내부에 플라즈마를 생성한다. 이 경우, 상기 제1롤러는 롤링하여 상기 언와인딩롤러로부터 상기 기판을 공급받아 상기 제2롤러로 제공한다. 상기 제2롤러는 롤링하여 상기 제1롤러가 제공하는 상기 기판을 공급받아 상기 와인딩롤러로 제공한다. 상기 제1롤러와 상기 제2롤러는 상기 기판의 타면과 접하여, 상기 기판 중에서 상기 제1롤러와 상기 제2롤러 사이에 위치하는 상기 기판 부분-이하 증착영역이라 함-의 장력이 소정의 수준으로 유지되도록 하여 상기 증착영역이 상기 타겟과 상기 소정의 거리를 유지하도록 한다.In one embodiment, a roll-to-roll deposition apparatus is disclosed. The roll-to-roll deposition apparatus includes a chamber, an unwinding roller, a winding roller, a target, a first roller, a second roller, and a power source. The unwinding roller is disposed inside the chamber and rolls to supply the flexible substrate. The winding roller is disposed inside the chamber so as to face the unwinding roller and rolls to recover the flexible substrate. The target is disposed within the chamber, and is disposed on one side of the substrate opposite to the moving substrate between the unwinding roller and the winding roller, and deposits a film on one side of the substrate by sputtering. Wherein the first roller and the second roller are spaced apart from each other between the unwinding roller and the winding roller inside the chamber so that the substrate moving against the target maintains a predetermined distance from the target . The power source generates a plasma in the chamber by applying a voltage between the substrate and the target. In this case, the first roller rolls and supplies the substrate from the unwinding roller to the second roller. The second roller is rolled to supply the substrate provided by the first roller to the winding roller. Wherein the first roller and the second roller are in contact with the other surface of the substrate and the tension of the substrate portion-hereinafter referred to as a deposition region, located between the first roller and the second roller in the substrate is a predetermined level So that the deposition region maintains the predetermined distance from the target.

상기 증착영역의 상기 장력은 상기 제2롤러의 상기 제1롤러에 대한 상대 롤링 속도의 조절 또는 상기 제1롤러와 상기 제2롤러 사이의 거리 조절을 통하여 조절될 수 있다.The tension of the deposition area can be adjusted by adjusting the relative rolling speed of the second roller relative to the first roller or adjusting the distance between the first roller and the second roller.

상기 롤투롤 증착장치는 상기 제1롤러, 상기 제2롤러 및 이들의 조합 중에서 선택되는 적어도 어느 하나를 상기 기판을 향하는 방향 또는 상기 기판에서 멀어지는 방향으로 이동시키는 이송기구를 더 포함할 수 있다. 상기 이송기구는 상기 제1롤러, 상기 제2롤러 및 이들의 조합 중에서 선택되는 상기 적어도 어느 하나를 이동시킴으로써 상기 증착영역과 상기 타겟 사이의 상기 소정의 거리를 조절할 수 있다.The roll-to-roll deposition apparatus may further include a transfer mechanism for moving at least one selected from the first roller, the second roller, and a combination thereof in a direction toward or away from the substrate. The transport mechanism may adjust the predetermined distance between the deposition region and the target by moving the at least one selected from the first roller, the second roller, and a combination thereof.

상기 롤투롤 증착장치는 상기 언와인딩롤러와 상기 제1롤러 사이에 배치되는 제1프리롤러 및 상기 제2롤러와 상기 와인딩롤러 사이에 배치되는 제2프리롤러를 더 포함할 수 있다. 상기 제1프리롤러는 롤링하여 상기 언와인딩롤러로부터 상기 기판을 공급받아 상기 제1롤러에 제공할 수 있다. 상기 제2프리롤러는 롤링하여 상기 제2롤러로부터 상기 기판을 공급받아 상기 와인딩롤러에 제공할 수 있다. 이 경우, 상기 제1프리롤러 및 상기 제2플리롤러는 상기 기판의 상기 일면과 각각 접한다. 상기 제1프리롤러와 상기 기판의 상기 일면이 접하는 부분은 상기 제1롤러와 상기 기판의 상기 타면이 접하는 부분 보다 소정의 거리만큼 상기 제1롤러의 회전축 방향으로 치우쳐 있어 상기 제1프리롤러를 통하여 상기 제1롤러로 제공되는 상기 기판이 상기 제1롤러의 외면에 밀착된다. 상기 제2프리롤러와 상기 기판의 상기 일면이 접하는 부분은 상기 제2롤러와 상기 기판의 상기 타면이 접하는 부분 보다 소정의 거리만큼 상기 제2롤러의 회전축 방향으로 치우쳐 있어 상기 제2롤러를 통하여 상기 제2프리롤러로 공급되는 상기 기판이 상기 제2롤러의 외면에 밀착된다.The roll-to-roll deposition apparatus may further include a first free roller disposed between the unwinding roller and the first roller, and a second free roller disposed between the second roller and the winding roller. The first free roller may be rolled to supply the substrate from the unwinding roller to the first roller. The second free roller may be rolled to supply the substrate from the second roller to the winding roller. In this case, the first free roller and the second floated roller are in contact with the one surface of the substrate, respectively. Wherein a portion of the first free roller contacting the one surface of the substrate is biased in a direction of a rotational axis of the first roller by a predetermined distance from a portion of the first roller contacting the other surface of the substrate, The substrate provided to the first roller is brought into close contact with the outer surface of the first roller. Wherein a portion of the second free roller contacting the one surface of the substrate is biased in a direction of a rotational axis of the second roller by a predetermined distance from a portion of the second roller contacting the other surface of the substrate, And the substrate supplied to the second free roller is brought into close contact with the outer surface of the second roller.

상기 롤투롤 증착장치는 상기 제1롤러와 상기 제2롤러의 외부에 배치되며, 내면의 적어도 일부가 상기 제1롤러와 상기 제2롤러와 밀착되어 상기 제1롤러 및 상기 제2롤러의 롤링에 따라 회전하는 폐루프 형상의 벨트를 더 포함할 수 있다. 상기 벨트는 상기 기판의 타면과 접하여, 상기 증착영역의 장력이 상기 소정의 수준으로 유지되도록 하여 상기 증착영역이 상기 타겟과 상기 소정의 거리를 유지하도록 할 수 있다.Wherein the roll-to-roll deposition apparatus is disposed outside the first roller and the second roller, and at least a part of the inner surface is in close contact with the first roller and the second roller so that the rolling of the first roller and the second roller And may further include a closed-loop shaped belt that rotates. The belt may be in contact with the other side of the substrate so that the tension of the deposition region is maintained at the predetermined level so that the deposition region maintains the predetermined distance from the target.

상기 롤투롤 증착장치는 상기 언와인딩롤러와 상기 제1롤러 사이에 배치되는 히터를 더 포함할 수 있다. 상기 히터는 상기 언와인딩롤러로부터 상기 기판을 공급받고, 공급받은 상기 기판을 가열하여 상기 기판에 존재하는 수분, 불순물 및 이들의 조합 중에서 선택되는 적어도 어느 하나를 제거할 수 있다.The roll-to-roll deposition apparatus may further include a heater disposed between the unwinding roller and the first roller. The heater receives the substrate from the unwinding roller, and heats the supplied substrate to remove at least one selected from moisture, impurities, and combinations thereof.

상기 롤투롤 증착장치는 상기 제1롤러와 상기 제2롤러 사이에 배치되는 제3프리롤러를 더 포함할 수 있다. 상기 제3프리롤러는 상기 증착영역이 상기 타겟의 피 스퍼터면에 대하여 실질적으로 평행하도록 유지할 수 있다.The roll-to-roll deposition apparatus may further include a third free roller disposed between the first roller and the second roller. The third free rollers may maintain the deposition region substantially parallel to the sputtered surface of the target.

상기 롤투롤 증착장치는 상기 타겟의 타면에 대향하여 배치되며, 자계를 생성하여 상기 플라즈마 중의 전자를 상기 타겟의 상기 일면에 인접한 영역-이하 전자트랩영역이라 함-으로 포획하여 상기 전자트랩영역에서의 전자밀도를 증가시켜 상기 전자트랩영역에서의 상기 플라즈마의 밀도를 증가시키는 자석 배열체를 더 포함할 수 있다. 상기 자석 배열체는 상기 타겟의 상기 일면에 실질적으로 수직인 방향으로 연장되며 N극 또는 S극이 상기 타겟에 대향되는 내측자석, 상기 타겟의 상기 일면에 실질적으로 수직인 방향으로 연장되며 상기 내측자석으로부터 이격되어 상기 내측자석을 둘러싸고 상기 내측자석과는 역의 자극이 상기 타겟에 대향되는 외측자석 및 상기 내측자석과 상기 외측자석 사이에 배치되며 상기 내측자석과 상기 외측자석의 간격을 유지하는 비자성부재를 포함할 수 있다.The roll-to-roll deposition apparatus is disposed opposite to the other surface of the target, and generates a magnetic field to capture electrons in the plasma to a region adjacent to the one surface of the target, hereinafter referred to as an electron trap region, And a magnetic arrangement for increasing the electron density to increase the density of the plasma in the electron trap region. The magnet array comprising an inner magnet extending in a direction substantially perpendicular to the one surface of the target and having an N pole or an S pole opposite the target, a magnet extending in a direction substantially perpendicular to the one surface of the target, An outer magnet surrounding the inner magnet and having a magnetic pole opposite to the inner magnet and facing the target, and a nonmagnetic material disposed between the inner magnet and the outer magnet and maintaining an interval between the inner magnet and the outer magnet Member.

상기 외측자석은 상기 내측자석 방향으로 돌출된 패턴을 가지며, 상기 내측자석은 상기 외측자석의 상기 돌출된 패턴과 이격되며, 상기 외측자석의 상기 돌출된 패턴을 중심으로 교호적으로 연결되어 사행(蛇行, meander)의 형상을 가질 수 있다. 상기 사행의 형상을 통하여 상기 전자트랩영역의 면적을 증가시킬 수 있다.Wherein the outer magnet has a pattern protruding in the direction of the inner magnet, the inner magnet is spaced apart from the protruding pattern of the outer magnet, and is alternately connected about the protruding pattern of the outer magnet, , meander). The area of the electron trap region can be increased through the meander shape.

상기 롤투롤 증착장치는 상기 타겟 및 상기 자석 배열체가 배치되는 지지부를 더 포함할 수 있다. 상기 타겟은 상기 타겟의 상기 일면이 상기 기판에 대향하도록 상기 지지부에 배치될 수 있다. 상기 자석 배열체는 상기 타겟의 상기 타면에 대항햐여 상기 지지부에 배치될 수 있다. 이 경우, 상기 자석 배열체는 상기 내측자석 및 상기 외측자석이 상기 타겟의 상기 일면에 실질적으로 수직인 방향으로 연장되어 배치되도록 상기 지지부에 배치될 수 있다.The roll-to-roll deposition apparatus may further include a support on which the target and the magnet array are disposed. The target may be disposed on the support such that the one side of the target is opposite the substrate. The magnet array may be disposed on the support portion in opposition to the other surface of the target. In this case, the magnet arrangement may be arranged in the support portion such that the inner magnet and the outer magnet are arranged to extend in a direction substantially perpendicular to the one face of the target.

전술한 내용은 이후 보다 자세하게 기술되는 사항에 대해 간략화된 형태로 선택적인 개념만을 제공한다. 본 내용은 특허 청구 범위의 주요 특징 또는 필수적 특징을 한정하거나, 특허청구범위의 범위를 제한할 의도로 제공되는 것은 아니다.The foregoing provides only a selective concept in a simplified form as to what is described in more detail hereinafter. The present disclosure is not intended to limit the scope of the claims or limit the scope of essential features or essential features of the claims.

도 1은 종래의 롤투롤 스퍼터 장치를 보여주는 도면이다.
도 2는 본 명세서에서 개시하는 롤투롤 장치의 일 실시 예를 나타내는 도면이다.
도 3 및 도 4는 본 명세서에서 개시하는 제1롤러와 제2롤러의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 5 및 도 6은 본 명세서에서 개시하는 롤투롤 장치에 적용 가능한 제1롤러, 제2롤러 및 타겟의 다양한 배열을 설명하기 위한 도면이다.
도 7 및 도 8은 본 명세서에서 개시하는 자석 배열체의 구조를 설명하기 위한 도면이다.1 is a view showing a conventional roll-to-roll sputtering apparatus.
2 is a view showing an embodiment of a roll-to-roll apparatus disclosed in this specification;
3 and 4 are views for explaining the operation of the first roller and the second roller disclosed in this specification.
5 and 6 are views for explaining various arrangements of the first roller, the second roller and the target applicable to the roll-to-roll apparatus disclosed in this specification.
Figs. 7 and 8 are views for explaining the structure of the magnet arrangement disclosed in this specification. Fig.

이하, 본 명세서에 개시된 실시 예들을 도면을 참조하여 상세하게 설명하고 자 한다. 본문에서 달리 명시하지 않는 한, 도면의 유사한 참조번호들은 유사한 구성요소들을 나타낸다. 상세한 설명, 도면들 및 청구항들에서 상술하는 예시적인 실시 예들은 한정을 위한 것이 아니며, 다른 실시 예들이 이용될 수 있으며, 여기서 개시되는 기술의 사상이나 범주를 벗어나지 않는 한 다른 변경들도 가능하다. 당업자는 본 개시의 구성요소들, 즉 여기서 일반적으로 기술되고, 도면에 기재되는 구성요소들을 다양하게 다른 구성으로 배열, 구성, 결합, 도안할 수 있으며, 이것들의 모두는 명백하게 고안되어지며, 본 개시의 일부를 형성하고 있음을 용이하게 이해할 수 있을 것이다. 도면에서 여러 층(또는 막), 영역 및 형상을 명확하게 표현하기 위하여 구성요소의 폭, 길이, 두께 또는 형상 등은 과장되어 표현될 수도 있다.Hereinafter, embodiments disclosed in this specification will be described in detail with reference to the drawings. Like reference numerals in the drawings denote like elements, unless the context clearly indicates otherwise. The exemplary embodiments described above in the detailed description, the drawings, and the claims are not intended to be limiting, and other embodiments may be utilized, and other variations are possible without departing from the spirit or scope of the disclosed technology. Those skilled in the art will appreciate that the components of the present disclosure, that is, the components generally described herein and illustrated in the figures, may be arranged, arranged, combined, or arranged in a variety of different configurations, all of which are expressly contemplated, As shown in FIG. In the drawings, the width, length, thickness or shape of an element, etc. may be exaggerated in order to clearly illustrate the various layers (or films), regions and shapes.

개시된 기술에 관한 설명은 구조적 내지 기능적 설명을 위한 실시 예에 불과하므로, 개시된 기술의 권리범위는 본문에 설명된 실시 예에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니된다. 즉, 실시 예는 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 개시된 기술의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.The description of the disclosed technique is merely an example for structural or functional explanation and the scope of the disclosed technology should not be construed as being limited by the embodiments described in the text. That is, the embodiments are to be construed as being variously embodied and having various forms, so that the scope of the rights of the disclosed technology should be understood to include equivalents capable of realizing the technical ideas.

어떤 구성요소가 다른 구성요소 "에 배치" 이라고 언급되는 경우, 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접 배치되는 경우는 물론, 이들 사이에 추가적인 구성요소가 개재되는 경우도 포함할 수 있다.When an element is referred to as being "disposed on another element ", it includes not only the element directly disposed on the other element but also the case where an additional element is interposed therebetween.

어떤 구성요소가 다른 구성요소 "에 밀착" 이라고 언급되는 경우, 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접 밀착되는 경우는 물론, 이들 사이에 추가적인 구성요소가 개재되는 경우도 포함할 수 있다.When an element is referred to as being " closely adhered to another element ", it includes not only the element directly adhered to the other element but also the case where an additional element is interposed therebetween.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 “연결되어” 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결될 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 “직접 연결되어” 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 한편, 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 “~사이에” 와 “바로 ~사이에” 등도 마찬가지로 이해되어야 한다.It is to be understood that when an element is referred to as being "connected" to another element, it may be directly connected to the other element, but there may be other elements in between. On the other hand, when an element is referred to as being "directly connected" to another element, it should be understood that there are no other elements in between. On the other hand, other expressions that describe the relationship between components, such as " between " and " between "

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, “포함하다” 또는 “가지다” 등의 용어는 실시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.It is to be understood that the singular " include " or " have " are to be construed as including the stated feature, number, step, operation, It is to be understood that the combination is intended to specify that it is present and not to preclude the presence or addition of one or more other features, numbers, steps, operations, components, parts or combinations thereof.

여기서 사용된 모든 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 개시된 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미를 지니는 것으로 해석 될 수 없다.All terms used herein have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which the disclosed technology belongs, unless otherwise defined. Terms defined in commonly used dictionaries should be interpreted to be consistent with meaning in the context of the relevant art and can not be construed as having ideal or overly formal meaning unless expressly defined in the present application.

도 1은 종래의 롤투롤 스퍼터 장치를 보여주는 도면이다. 도 1을 참조하면, 종래의 롤투롤 스퍼터 장치는 챔버(1), 언와인딩롤러(2), 와인딩롤러(3), 유연성 기판(4), 증착 메인 드럼(5), 스퍼터건(6), 제1장력유지부(7) 및 제2장력유지부(8)를 포함한다. 언와인딩롤러(2), 와인딩롤러(3), 유연성 기판(4), 증착 메인 드럼(5), 스퍼터건(6), 제1장력유지부(7) 및 제2장력유지부(8)는 챔버(1) 내에 배치된다. 유연성 기판(4)은 언와인딩롤러(2)로부터 공급되어 증착 메인 드럼(5)을 거쳐 와인딩롤러(3)로 회수된다. 제1장력유지부(7) 및 제2장력유지부(8)는 스퍼터건(6)에 의하여 증착 메인 드럼(5)에 놓인 유연성 기판(4)의 표면에 박막이 증착되는 과정에서 유연성 기판(4)의 장력을 일정하게 유지한다. 증착 메인 드럼(5)은 스퍼터건(6)에 의하여 기판(4)의 표면에 박막이 증착되는 과정에서 기판(4)의 온도를 일정하게 유지하기 위하여 냉각될 수 있다.1 is a view showing a conventional roll-to-roll sputtering apparatus. 1, a conventional roll-to-roll sputtering apparatus includes a chamber 1, an unwinding roller 2, a winding roller 3, a flexible substrate 4, a deposition main drum 5, a sputter gun 6, A first tension holding portion 7 and a second tension holding portion 8. The first tension holding portion 7 and the second tension holding portion 8 are formed in the same manner as in the first embodiment except that the winding rollers 2, Is disposed in the chamber (1). The flexible substrate 4 is supplied from the unwinding roller 2 and is recovered to the winding roller 3 via the deposition main drum 5. The first tensile force holding portion 7 and the second tension holding portion 8 are formed on the surface of the flexible substrate 4 placed on the deposition main drum 5 by the sputter gun 6 in the process of depositing the thin film on the surface of the flexible substrate 4 4) to keep the tension constant. The deposition main drum 5 may be cooled to keep the temperature of the substrate 4 constant during the deposition of the thin film on the surface of the substrate 4 by the sputter gun 6. [

종래의 롤투롤 스퍼터 장치는 증착 메인 드럼(5)에 밀착되는 유연성 기판(4)의 밀착 면적이 넓어 박막증착 과정에서 기판(4)의 좌우 치우침이 발생할 수 있다. 기판(4)의 좌우 치우침은 기판(4)이 증착 메인 드럼(5)으로부터 벌어지는 현상을 초래할 수 있다. 이로 인하여 기판(4)에 박막을 증착하는 과정에서 기판(4)에 온도 편차를 발생하므로 기판(4)에 증착되는 박막의 품질이 나빠지는 문제가 있다.In the conventional roll-to-roll sputtering apparatus, the close contact area of the flexible substrate 4 that is in close contact with the deposition main drum 5 is wide, so that the substrate 4 may be horizontally biased during the thin film deposition process. The lateral misalignment of the substrate 4 may cause the substrate 4 to spread from the deposition main drum 5. This causes a temperature deviation in the substrate 4 during the deposition of the thin film on the substrate 4, which results in a problem that the quality of the thin film deposited on the substrate 4 is deteriorated.

한편, 기판(4)에 일정한 장력을 제공하는 제1장력유지부(7) 및 제2장력유지부(8)는 많은 수의 프리롤러를 포함한다. 이 경우, 많은 수의 프리롤러를 사용함으로써 기판(4)이 증착 메인 드럼(5)로 이동하는 과정에서 기판(4)에 스크래치 등의 손상을 유발할 수 있다. 또한, 많은 수의 프리롤러를 사용함으로써 박막이 증착된 기판(4)이 와인딩롤러(3)로 회수되는 과정에서 기판(4) 상에 형성된 박막, 기판(4) 등에 스크래치 등의 손상을 유발할 수 있다.On the other hand, the first tension holding portion 7 and the second tension holding portion 8, which provide a constant tension to the substrate 4, include a large number of free rollers. In this case, by using a large number of free rollers, it is possible to cause scratches or the like on the substrate 4 during the movement of the substrate 4 to the deposition main drum 5. Further, by using a large number of free rollers, it is possible to cause damage such as scratches on the thin film formed on the substrate 4 and the substrate 4 in the course of recovering the thin film deposited substrate 4 to the winding roller 3 have.

본 명세서에서 개시하는 롤투롤 장치는 이러한 문제점을 해결하기 위한 과정에서 도출되었다. 이하 도 2 내지 도 8을 참조하여 본 명세서에서 개시하는 롤투롤 장치의 구조, 동작 등을 설명하기로 한다.The roll-to-roll apparatus disclosed in this specification has been derived in the course of solving such a problem. Hereinafter, the structure, operation, and the like of the roll-to-roll apparatus disclosed in this specification will be described with reference to FIGS. 2 to 8. FIG.

도 2는 본 명세서에서 개시하는 롤투롤 장치의 일 실시 예를 나타내는 도면이다. 도 3 및 도 4는 본 명세서에서 개시하는 제1롤러와 제2롤러의 동작을 설명하기 위한 도면이다. 도 5 및 도 6는 본 명세서에서 개시하는 롤투롤 장치에 적용 가능한 제1롤러, 제2롤러 및 타겟의 다양한 배열을 설명하기 위한 도면이다. 도 7 및 도 8은 본 명세서에서 개시하는 자석 배열체의 구조를 설명하기 위한 도면이다.2 is a view showing an embodiment of a roll-to-roll apparatus disclosed in this specification; 3 and 4 are views for explaining the operation of the first roller and the second roller disclosed in this specification. 5 and 6 are views for explaining various arrangements of the first roller, the second roller, and the target applicable to the roll-to-roll apparatus disclosed in this specification. Figs. 7 and 8 are views for explaining the structure of the magnet arrangement disclosed in this specification. Fig.

도면을 참조하면, 본 명세서에서 개시하는 롤투롤 장치(100)는 챔버(110), 언와인딩롤러(120), 와인딩롤러(130), 타겟(140), 제1롤러(150), 제2롤러(160) 및 전원부(170)를 포함한다. 몇몇 다른 실시 예들에 있어서, 롤투롤 장치(100)는 선택적으로(optionally) 이송기구(미도시)를 더 포함할 수 있다. 몇몇 또 다른 실시 예들에 있어서, 롤투롤 장치(100)는 선택적으로 제1프리롤러(152) 및 제2프리롤러(162)를 더 포함할 수 있다. 몇몇 또 다른 실시 예들에 있어서, 롤투롤 장치(100)는 선택적으로 폐루프 형상의 벨트(154)를 더 포함할 수 있다. 몇몇 또 다른 실시 예들에 있어서, 롤투롤 장치(100)는 선택적으로 히터(180)를 더 포함할 수 있다. 몇몇 또 다른 실시 예들에 있어서, 롤투롤 장치(100)는 선택적으로 냉각 매체 공급부(미도시)를 더 포함할 수 있다. 몇몇 또 다른 실시 예들에 있어서, 롤투롤 장치(100)는 선택적으로 제3프리롤러(156)를 더 포함할 수 있다. 몇몇 또 다른 실시 예들에 있어서, 롤투롤 장치(100)는 선택적으로 자석 배열체(190)를 더 포함할 수 있다. 몇몇 또 다른 실시 예들에 있어서, 롤투롤 장치(100)는 선택적으로 지지부(192)를 더 포함할 수 있다. 몇몇 또 다른 실시 예들에 있어서, 롤투롤 장치(100)는 선택적으로 동력부(194)를 더 포함할 수 있다.Referring to the drawings, a roll-to-roll apparatus 100 disclosed herein includes a chamber 110, an unwinding roller 120, a winding roller 130, a target 140, a first roller 150, (160) and a power supply unit (170). In some other embodiments, the roll-to-roll apparatus 100 may optionally further include a transport mechanism (not shown). In some other embodiments, the roll-to-roll apparatus 100 may further include a first free roller 152 and a second free roller 162 optionally. In some other embodiments, the roll-to-roll apparatus 100 may further include a belt 154, optionally in the form of a closed loop. In some other embodiments, the roll-to-roll apparatus 100 may further include a heater 180 optionally. In some other embodiments, the roll-to-roll device 100 may optionally further include a cooling medium supply (not shown). In some other embodiments, the roll-to-roll device 100 may optionally further include a third free roller 156. [ In some other embodiments, the roll-to-roll apparatus 100 may optionally further include a magnet array 190. In some other embodiments, the roll-to-roll device 100 may optionally further include a support 192. In some other embodiments, the roll-to-roll device 100 may optionally further include a power section 194.

챔버(110)는 스퍼터링이 진행되는 외부와 차단된 공간이며, 박막 증착 공정을 진행하기 위하여 소정의 압력하에서 진공상태로 유지된다.The chamber 110 is an external and shielded space where the sputtering proceeds, and is kept in a vacuum state under a predetermined pressure to perform a thin film deposition process.

유연성 기판(flexible substrate)은 합성수지, 플라스틱 등 고분자소재로 제작될 수 있다. 일례로, 상기 유연성 기판은 플렉시블(flexible) 특성을 가지는 디스플레이, 태양전지, 터치패널, 윈도우 필름 등에 사용되는 유연성 기판이 예로서 사용될 수 있다. 상기의 예시는 이해를 위한 예시로서 상기한 예시 이외에 롤투롤 장치(100)에 적용될 수 있는 유연한 성질을 가지는 소재를 상기 기판으로서 사용 가능하다.Flexible substrates can be made of polymeric materials such as synthetic resins and plastics. For example, the flexible substrate may be a flexible substrate used for a display having a flexible characteristic, a solar cell, a touch panel, a window film, and the like. The above example is an example for understanding, and it is possible to use a flexible material that can be applied to the roll-to-roll apparatus 100 as the substrate, in addition to the above-described examples.

언와인딩롤러(120)는 챔버(110) 내부에 배치되며, 롤링하여 상기 유연성 기판을 공급한다. 언와인딩롤러(120)는 중심의 축을 기준으로 모터 등의 동력원에 의하여 회전할 수 있다.An unwinding roller 120 is disposed within the chamber 110 and rolls to supply the flexible substrate. The unwinding roller 120 can be rotated by a power source such as a motor based on the center axis.

와인딩롤러(130)는 챔버(110) 내부에 언와인딩롤러(120)와 대향하게 배치되며, 롤링하여 상기 유연성 기판을 회수한다. 와인딩롤러(130)는 중심의 축을 기준으로 모터 등의 동력원에 의하여 회전할 수 있다. 이 경우, 언와인딩롤러(120)의 회전방향과 와인딩롤러(130)의 회전방향은 서로 반대방향일 수 있다. 언와인딩롤러(120)와 와인딩롤러(130) 사이의 롤링 속도의 차이를 조절함으로써 상기 유연성 기판에 가해지는 장력을 조절할 수 있다. 한편, 언와인딩롤러(120)와 와인딩롤러(130)의 회전방향은 반전될 수 있다. 이 경우, 언와인딩롤러(120)는 상기 기판을 회수하는 역할을, 와인딩롤러(130)는 상기 기판을 공급하는 역할을 수 행할 수 있다. 또한, 언와인딩롤러(120)와 와인딩롤러(130)의 회전방향의 반전을 통하여 상기 기판의 장력을 적절히 조절할 수 있다.The winding roller 130 is arranged inside the chamber 110 so as to face the unwinding roller 120 and rolls to recover the flexible substrate. The winding roller 130 can be rotated by a power source such as a motor based on the center axis. In this case, the rotating direction of the unwinding roller 120 and the rotating direction of the winding roller 130 may be opposite to each other. The tension applied to the flexible substrate can be controlled by adjusting the difference in the rolling speed between the unwinding roller 120 and the winding roller 130. [ On the other hand, the rotational direction of the unwinding roller 120 and the winding roller 130 can be reversed. In this case, the unwinding roller 120 may serve to recover the substrate, and the winding roller 130 may serve to supply the substrate. In addition, the tension of the substrate can be appropriately adjusted by reversing the rotational direction of the unwinding roller 120 and the winding roller 130.

일례로, 언와인딩롤러(120) 또는 와인딩롤러(130)의 양쪽 모두 또는 어느 한쪽에는 장력측정기(미도시)가 배치될 수 있다. 상기 장력측정기를 통하여 상기 유연성 기판에 가해지는 장력을 측정하고, 측정된 상기 장력을 기준값과 비교할 수 있다. 측정된 상기 장력이 상기 기준값을 기준으로 미리 정해진 범위를 초과하거나 미달할 경우에 언와인딩롤러(120) 또는 와인딩롤러(130)의 양쪽 모두 또는 어느 한 쪽의 회전속도, 회전방향 및 이들의 조합 중에서 선택되는 적어도 어느 하나를 제어함으로써 상기 유연성 기판에 가해지는 상기 장력이 소정의 값의 범위를 유지하도록 할 수 있다.In one example, a tension meter (not shown) may be disposed on either or both of the unwinding roller 120 or the winding roller 130. The tension applied to the flexible substrate through the tension meter may be measured, and the measured tension may be compared with a reference value. When the measured tension exceeds or falls below a predetermined range on the basis of the reference value, rotation speed and rotation direction of both or both of the unwinding roller 120 and the winding roller 130, The tension applied to the flexible substrate can be kept within a predetermined value range by controlling at least one selected.

타겟(140)은 챔버(110)의 내부에 배치되며, 일면이 언와인딩롤러(120)와 와인딩롤러(130) 사이를 이동하는 상기 유연성 기판에 대향하여 배치되며, 스퍼터링에 의하여 상기 유연성 기판의 일면에 막을 증착한다.The target 140 is disposed inside the chamber 110 and is disposed opposite to the flexible substrate moving on one side between the unwinding roller 120 and the winding roller 130. The target 140 is disposed on one surface of the flexible substrate 130 by sputtering, Lt; / RTI >

타겟(140)의 소재로는 다양한 금속 소재, 합금 소재, 산화물 소재 등이 사용될 수 있다. 스퍼터링에 의하여 비산되는 타겟원자들은 상기 유연성 기판의 상기 일면에 증착되어 막을 형성하거나, 챔버(110)로 주입되는 반응성 기체 이온과 반응하여 상기 유연서 기판의 상기 일면에 증착되어 막을 형성할 수도 있다. 일례로, 타겟(140)의 소재로 알루미늄(Al)을 사용하고, 챔버(110)로 아르곤(Ar) 기체를 주입할 경우에 상기 유연성 기판에는 알루미늄(Al) 막이 형성될 수 있다. 다른 예로, 타겟(140)의 소재로 알루미늄(Al)을 사용하고, 챔버(110)로 아르곤(Ar) 기체와 산소(O₂) 기체를 주입할 경우에 상기 유연성 기판에는 산화알루미늄(Al_xO_y) 막이 형성될 수 있다. 상기의 예시는 이해를 위한 예시로서 상기한 예시 이외에 다양한 소재 및 기체가 각각 타겟(140)의 소재 및 반응성 기체로 사용될 수도 있다.As the material of the target 140, various metal materials, alloy materials, and oxide materials can be used. Target atoms scattered by sputtering may be deposited on the one side of the flexible substrate to form a film or may be deposited on the one side of the flexible substrate to form a film by reacting with reactive gas ions injected into the chamber 110. For example, when aluminum (Al) is used as the material of the target 140 and argon (Ar) gas is injected into the chamber 110, an aluminum (Al) film may be formed on the flexible substrate. As another example, the target 140 material using aluminum (Al) to the chamber 110 to the argon (Ar) gas and oxygen (O _2), the aluminum oxide wherein the flexible substrate in the case of injecting the gas (Al _x O of _y ) film may be formed. The above examples are examples for understanding, and various materials and gases other than the above-described examples may be used as the material of the target 140 and the reactive gas, respectively.

제1롤러(150)와 제2롤러(160)는 챔버(110) 내부에 언와인딩롤러(120) 및 와인딩롤러(130) 사이에서 서로 이격되어 배치되며, 타겟(140)과 대향하여 이동하는 상기 유연성 기판이 타겟(140)과 소정의 거리를 유지하도록 한다. 한편, 타겟(140)에 대한 제1롤러(150)와 제2롤러(160)의 거리를 일정하게 조절함으로써 타겟(140)과 대향하는 상기 유연성 기판이 타겟(140)과 수평을 유지하도록 할 수 있다.The first roller 150 and the second roller 160 are disposed within the chamber 110 and spaced apart from each other between the unwinding roller 120 and the winding roller 130, Thereby allowing the flexible substrate to maintain a predetermined distance from the target 140. The distance between the first roller 150 and the second roller 160 with respect to the target 140 may be controlled to be constant so that the flexible substrate facing the target 140 may be kept horizontal with the target 140 have.

보다 구체적으로 설명하면, 제1롤러(150)는 롤링하여 언와인딩롤러(120)로부터 상기 유연성 기판을 공급받아 제2롤러(160)로 제공한다. 제2롤러(160)는 롤링하여 제1롤러(150)가 제공하는 상기 유연성 기판을 공급받아 와인딩롤러(130)로 제공한다. 제1롤러(150)와 제2롤러(160)는 상기 유연성 기판의 타면과 접하여, 상기 유연성 기판 중에서 제1롤러(150)와 제2롤러(160) 사이에 위치하는 상기 유연성 기판 부분-이하 증착영역이라 함-의 장력이 소정의 수준으로 유지되도록 하여 상기 증착영역이 타겟(140)과 상기 소정의 거리를 유지하도록 한다. 일례로, 상기 증착영역의 상기 장력은 제2롤러(160)의 제1롤러(150)에 대한 상대 롤링 속도의 조절 또는 제1롤러(150)와 제2롤러(160) 사이의 거리 조절을 통하여 조절될 수 있다. 제1롤러(150)와 제2롤러(160) 사이의 상기 거리 조절은 제1롤러(150), 제2롤러(160) 및 이들의 조합 중에서 선택되는 적어도 어느 하나의 축을 이동함으로써 수행될 수 있다. 도 2 내지 도 4에는 제1롤러(150)에 대하여 상대적으로 이동하는 제2롤러(160)를 통하여 제1롤러(150)와 제2롤러(160) 사이의 상기 거리 조절이 수행되는 경우가 예로서 표현되어 있다. 상기의 예시는 이해를 위한 예시로서, 제2롤러(160)에 대하여 제1롤러(150)가 상대적으로 이동하거나, 제1롤러(150) 및 제2롤러(160)가 동시에 이동하여 제1롤러(150)와 제2롤러(160) 사이의 상기 거리 조절이 수행될 수도 있다. 제1롤러(150) 또는 제2롤러(160)의 이동은 제1롤러(150)의 회전축 또는 제2롤러(160)의 회전축의 이동을 통하여 수행될 수 있다. 이 경우, 제1롤러(150)의 상기 회전축 또는 제2롤러(160)의 상기 회전축에 인접하여 가이드부(미도시)가 배치될 수 있으며, 상기 가이드부는 내부에 가이드 홀(미도시)이 형성될 수 있다. 제1롤러(150)의 상기 회전축 또는 제2롤러(160)의 상기 회전축은 상기 가이드 홀을 따라 가이드 되어 이동할 수 있다.More specifically, the first roller 150 rolls to supply the flexible substrate from the unwinding roller 120 to the second roller 160. The second roller 160 rolls and supplies the flexible substrate provided by the first roller 150 to the winding roller 130. The first roller 150 and the second roller 160 are in contact with the other surface of the flexible substrate and are positioned between the first roller 150 and the second roller 160 in the flexible substrate, So that the deposition region maintains the predetermined distance from the target 140. [0050] As shown in FIG. For example, the tension of the deposition zone can be adjusted by adjusting the relative rolling speed of the second roller 160 relative to the first roller 150 or adjusting the distance between the first roller 150 and the second roller 160 Lt; / RTI > The distance adjustment between the first roller 150 and the second roller 160 may be performed by moving at least one of the axes selected from the first roller 150, the second roller 160, and combinations thereof . 2 to 4 show a case where the distance adjustment between the first roller 150 and the second roller 160 is performed through the second roller 160 which moves relative to the first roller 150, . For example, the first roller 150 may be relatively moved with respect to the second roller 160, or the first roller 150 and the second roller 160 may simultaneously move, The distance adjustment between the first roller 150 and the second roller 160 may be performed. The movement of the first roller 150 or the second roller 160 may be performed through the movement of the rotation axis of the first roller 150 or the rotation axis of the second roller 160. In this case, a guide portion (not shown) may be disposed adjacent to the rotation axis of the first roller 150 or the rotation axis of the second roller 160, and the guide portion may have a guide hole . The rotation axis of the first roller 150 or the rotation axis of the second roller 160 may be guided along the guide holes.

이송기구(미도시)는 제1롤러(150), 제2롤러(150) 및 이들의 조합 중에서 선택되는 적어도 어느 하나를 상기 유연성 기판을 향하는 방향 또는 상기 유연성 기판에서 멀어지는 방향으로 이동시킬 수 있다. 상기 이송기구는 제1롤러(150), 제2롤러(160) 및 이들의 조합 중에서 선택되는 상기 적어도 어느 하나를 이동시킴으로써 상기 증착영역과 타겟(140) 사이의 상기 소정의 거리를 조절할 수 있다. 한편, 제1롤러(150), 제2롤러(150) 및 이들의 조합 중에서 선택되는 상기 적어도 어느 하나는 상기 이송기구에 의하여 이동하는 과정에서 상기 유연성 기판에 압력을 인가하거나, 기존에 인가되고 있던 압력을 줄여주는 역할을 수행할 수 있다. 이를 통하여 상기 이송기구는 상기 증착영역의 상기 장력을 조절할 수도 있다.The transfer mechanism (not shown) may move at least one selected from the first roller 150, the second roller 150 and a combination thereof in the direction toward or away from the flexible substrate. The transport mechanism may adjust the predetermined distance between the deposition area and the target 140 by moving the at least one selected from the first roller 150, the second roller 160, and combinations thereof. At least one of the first roller 150, the second roller 150, and the combination thereof may apply pressure to the flexible substrate during the movement of the flexible substrate, The pressure can be reduced. Through which the transport mechanism may regulate the tension in the deposition zone.

제1프리롤러(152)는 언와인딩롤러(120)와 제1롤러(150) 사이에 배치될 수 있다. 제2프리롤러(162)는 제2롤러(160)와 와인딩롤러(130) 사이에 배치될 수 있다. 제1프리롤러(152)는 롤링하여 언와인딩롤러(120)로부터 상기 유연성 기판을 공급받아 제1롤러(150)에 제공한다. 제2프리롤러(162)는 롤링하여 제2롤러(160)로부터 상기 유연성 기판을 공급받아 와인딩롤러(130)에 제공한다. 이 경우, 제1프리롤러(152) 및 제2플리롤러(162)는 상기 유연성 기판의 상기 일면과 각각 접한다. 도 3에 예로서 도시된 바와 같이, 제1프리롤러(152)와 상기 유연성 기판의 상기 일면이 접하는 부분은 제1롤러(150)와 상기 유연성 기판의 상기 타면이 접하는 부분보다 소정의 거리만큼 제1롤러(150)의 회전축 방향으로 치우쳐 있어 제1프리롤러(152)를 통하여 제1롤러(150)로 제공되는 상기 유연성 기판이 제1롤러(150)의 외면에 밀착될 수 있다. 제2프리롤러(162)와 상기 유연성 기판의 상기 일면이 접하는 부분은 제2롤러(160)와 상기 유연성 기판의 상기 타면이 접하는 부분 보다 소정의 거리만큼 제2롤러(160)의 회전축 방향으로 치우쳐 있어 제2롤러(160)를 통하여 제2프리롤러(162)로 공급되는 상기 유연성 기판이 제2롤러(160)의 외면에 밀착될 수 있다. 상기 유연성 기판이 제1롤러(150)의 상기 외면 및 제2롤러(160)의 상기 외면에 밀착되는 정도는 앞서 상술한 제1롤러(150) 및 제2롤러(160)의 위치 조절, 롤링 속도 조절 등을 통하여 조절될 수 있다. 이를 통하여 상기 증착영역의 상기 장력을 조절할 수 있다.The first free roller 152 may be disposed between the unwinding roller 120 and the first roller 150. The second free roller 162 may be disposed between the second roller 160 and the winding roller 130. The first free roller 152 rolls to supply the flexible substrate from the unwinding roller 120 to the first roller 150. The second free roller 162 rolls and supplies the flexible substrate from the second roller 160 to the winding roller 130. In this case, the first free rollers 152 and the second flexible rollers 162 are in contact with the one surface of the flexible substrate. 3, a portion of the first free rollers 152 that is in contact with the one surface of the flexible substrate is spaced apart from a portion of the first roller 150 that is in contact with the other surface of the flexible substrate by a predetermined distance, The flexible substrate provided to the first roller 150 through the first free rollers 152 can be brought into close contact with the outer surface of the first roller 150. [ The portion of the second free rollers 162 that is in contact with the one surface of the flexible substrate is biased toward the rotation axis of the second roller 160 by a predetermined distance from the portion of the second roller 160 that is in contact with the other surface of the flexible substrate, The flexible substrate supplied to the second free roller 162 through the second roller 160 can be brought into close contact with the outer surface of the second roller 160. The extent to which the flexible substrate is in close contact with the outer surface of the first roller 150 and the outer surface of the second roller 160 is determined by adjusting the position of the first roller 150 and the second roller 160, And the like. Whereby the tension of the deposition area can be controlled.

폐루프 형상의 벨트(154)는 제1롤러(150)와 제2롤러(160)의 외부에 배치되며, 내면의 적어도 일부가 제1롤러(150)와 제2롤러(160)와 밀착되어 제1롤러(150) 및 제2롤러(160)의 롤링에 따라 회전할 수 있다. 벨트(154)는 상기 유연성 기판의 타면과 접하여, 상기 증착영역의 장력이 상기 소정의 수준으로 유지되도록 하여 상기 증착영역이 타겟(140)과 상기 소정의 거리를 유지하도록 할 수 있다. 다시 말하면, 벨트(154)는 상기 유연성 기판의 상기 타면과 접하며, 제1롤러(150)와 제2롤러(160)와 밀착되어 회전할 수 있다. 또한, 벨트(154)는 제1롤러(150)와 제2롤러(160)의 위치 이동에 따라 위치가 변화될 수 있다. 따라서 벨트(154)는 제1롤러(150) 및 제2롤러(160)의 위치 조절, 롤링 속도 조절 등에 따라 조절되는 장력을 상기 유연성 기판에 제공할 수 있다. 도 4에서 벨트(154)의 동작을 예로서 설명하고 있다. 도 3 및 도 4에서의 화살표는 유연성 기판이 이동하는 방향을 예로서 표현한 것이다.The closed loop belt 154 is disposed outside the first roller 150 and the second roller 160. At least a part of the inner surface of the belt 154 is in close contact with the first roller 150 and the second roller 160, 1 rollers 150 and the second rollers 160. In this case, The belt 154 may be in contact with the other side of the flexible substrate to maintain the tension of the deposition region at the predetermined level so that the deposition region maintains the predetermined distance from the target 140. In other words, the belt 154 is in contact with the other surface of the flexible substrate and can rotate in close contact with the first roller 150 and the second roller 160. In addition, the belt 154 can be shifted in position in accordance with the movement of the first roller 150 and the second roller 160. Thus, the belt 154 can provide the flexible substrate with a tension that is adjusted according to the position adjustment of the first roller 150 and the second roller 160, the adjustment of the rolling speed, and the like. 4 illustrates the operation of the belt 154 as an example. The arrows in FIGS. 3 and 4 represent, for example, the direction in which the flexible substrate moves.

벨트(154)는 다양한 소재로 제작될 수 있다. 일례로, 벨트(154)는 얇은 금속판으로 제작될 수 있다. 이 경우, 금속의 큰 열전도도에 의하여 타면에서 벨트(154)와 접하는 상기 유연성 기판을 용이하게 냉각시킬 수 있다는 장점을 가질 수 있다. 다시 말하면, 벨트(154)는 제1롤러(150) 및 제2롤러(160)와 연결되므로 제1롤러(150) 및 제2롤러(160) 각각과 서로 열교환이 이루어진다. 따라서 벨트(154)는 상기 증착영역에서 막 증착이 진행되는 과정에서 제1롤러(150) 및 제2롤러(160)와의 열교환을 통하여 상기 증착영역의 온도를 소정의 수준으로 유지할 수 있다. 이 경우, 상기 증착영역의 상기 온도는 제1롤러(150) 및 제2롤러(160)에 설정된 온도에 따라 변화하게 되므로 제1롤러(150) 및 제2롤러(160)의 온도를 제어함으로써 상기 증착영역의 온도를 소정의 수준으로 유지할 수 있다.The belt 154 can be made of a variety of materials. In one example, the belt 154 can be made of a thin metal plate. In this case, it is possible to easily cool the flexible substrate contacting the belt 154 on the other surface due to a large thermal conductivity of the metal. In other words, since the belt 154 is connected to the first roller 150 and the second roller 160, the heat is exchanged with each of the first roller 150 and the second roller 160, respectively. Accordingly, the belt 154 can maintain the temperature of the deposition region at a predetermined level through heat exchange with the first roller 150 and the second roller 160 in the course of film deposition in the deposition region. In this case, since the temperature of the deposition area changes according to the temperature set in the first roller 150 and the second roller 160, the temperature of the first roller 150 and the second roller 160 is controlled, The temperature of the deposition region can be maintained at a predetermined level.

제3프리롤러(156)는 제1롤러(150)와 제2롤러(160) 사이에 배치될 수 있다. 제3프리롤러(156)는 상기 증착영역이 타겟(140)의 피 스퍼터면에 대하여 실질적으로 평행하도록 유지하는 기능을 수행할 수 있다. 제3프리롤러(156)의 개수를 조절함으로써 타겟(140)의 피 스퍼터면에 대하여 실질적으로 평행한 상기 증착영역의 길이 또는 면적을 늘릴 수 있다. 제3프리롤러(156)는 다양한 위치에 배치될 수 있으나, 도면에 도시된 바와 같이 상기 유연성 기판의 상기 타면과 접하는 위치에 배치되는 것이 바람직하다. 도면에는 세 개의 제3프리롤러(156)가 예로서 표현되어 있다. 다른 예로, 도면에 도시한 바와 달리, 상기 증착영역이 타겟(140)의 피 스퍼터면에 대하여 실질적으로 평행하도록 유지하는 기능을 수행할 수 있는 한 제3프리롤러(156)의 개수에는 제한이 없다.A third free roller 156 may be disposed between the first roller 150 and the second roller 160. The third free rollers 156 may function to maintain the deposition area substantially parallel to the sputtered surface of the target 140. By adjusting the number of third free rollers 156, the length or area of the deposition area that is substantially parallel to the sputtered surface of the target 140 can be increased. The third free rollers 156 may be disposed at various positions, but are preferably disposed at a position in contact with the other surface of the flexible substrate as shown in the figure. In the figure, three third free rollers 156 are represented by way of example. As another example, the number of the third free rollers 156 is not limited as long as it can perform the function of keeping the deposition area substantially parallel to the sputtered surface of the target 140 .

한편, 제1롤러(150), 제2롤러(160) 및 이들의 조합 중에서 선택되는 적어도 어느 하나는 냉각 매체 공급부(미도시)로부터 냉각 매체를 공급받을 수 있다. 상기 유연성 기판의 상기 일면에 막을 증착하는 과정에서 상기 유연성 기판은 가열될 수 있다. 상기 냉각 매체 공급부는 상기 냉각 매체를 제1롤러(150), 제2롤러(160) 및 이들의 조합 중에서 선택되는 상기 적어도 어느 하나에 공급함으로써 제1롤러(150) 및 제2롤러(160)와 접하는 상기 유연성 기판이 소정의 온도를 유지하도록 할 수 있다. 특히, 벨트(154)는 제1롤러(150) 및 제2롤러(160)와 연결되고, 상기 유연성 기판은 벨트(154)와 접하므로 벨트(154)를 통할 경우 보다 효과적으로 상기 유연성 기판이 상기 소정의 온도를 유지하도록 할 수 있다.At least one of the first roller 150, the second roller 160, and a combination thereof may receive the cooling medium from the cooling medium supply unit (not shown). The flexible substrate may be heated in the process of depositing a film on the one surface of the flexible substrate. The cooling medium supply unit supplies the cooling medium to at least one selected from the first roller 150, the second roller 160, and a combination thereof to form the first roller 150 and the second roller 160 So that the flexible substrate contacting with the substrate can maintain a predetermined temperature. In particular, the belt 154 is connected to the first roller 150 and the second roller 160, and the flexible substrate contacts the belt 154, so that when the flexible substrate is passed through the belt 154, The temperature can be maintained.

일례로, 제1롤러(150) 및 제2롤러(160) 내부에는 각각 상기 냉각 매체가 흐를 수 있는 냉각매체이동관(미도시)이 형성될 수 있다. 상기 냉각 매체 공급부가 공급하는 상기 냉각 매체는 상기 냉각매체이동관을 통하여 이동할 수 있다. 이를 통하여 제1롤러(150) 및 제2롤러(160)는 적정 공정 온도를 유지할 수 있으며, 상기 적정 공정온도를 직접 또는 벨트(154)를 통하여 상기 유연성 기판에 제공함으로써 상기 유연성 기판이 상기 소정의 온도를 유지하도록 할 수 있다.For example, a cooling medium moving pipe (not shown) through which the cooling medium can flow may be formed in the first roller 150 and the second roller 160, respectively. The cooling medium supplied by the cooling medium supply unit may be moved through the cooling medium moving tube. Through which the first roller 150 and the second roller 160 can maintain the proper process temperature and provide the appropriate process temperature to the flexible substrate either directly or via the belt 154, The temperature can be maintained.

상기 냉각 매체로는 물, 알코올, 오일, 부동액, 혼합 부동액 등이 예로서 사용될 수 있다. 상기의 예시는 이해를 위한 예시로서 상기한 예시 이외에 제1롤러(150) 및 제2롤러(160)의 온도를 조절할 수 있는 한 상기 냉각 매체의 소재에는 제한이 없다.As the cooling medium, water, an alcohol, an oil, an antifreeze, a mixed antifreeze or the like may be used as an example. As an example for the sake of understanding, the above example is not limited to the material of the cooling medium as long as the temperature of the first roller 150 and the second roller 160 can be adjusted.

제1롤러(150), 제2롤러(160), 벨트(154) 및 제3프리롤러(156)는 도 5 및 도 6에서 예로서 표현한 바와 같이 하나 또는 복수 개가 활용될 수 있다. 이 경우, 타겟(140) 및 자석 배열체(190)를 포함하는 캐소드도 하나 또는 여러 개가 적절한 위치에 배치될 수 있다. 또한, 제1프리롤러(152) 및 제2프리롤러(162)도 적절한 위치에 필요한 수 만큼 배치되어 활용될 수 있다.The first roller 150, the second roller 160, the belt 154, and the third free roller 156 may be utilized as one or more as illustrated by way of example in FIGS. 5 and 6. In this case, one or more of the cathodes including the target 140 and the magnet array 190 may be disposed at appropriate positions. Also, the first free rollers 152 and the second free rollers 162 can be arranged as many times as needed at appropriate positions.

전원부(170)는 상기 유연성 기판과 타겟(140) 사이에 전압을 인가하여 챔버(110) 내부에 플라즈마를 생성한다. 전원부(170)가 인가하는 상기 전압은 직류 전압, 펄스 직류 전압, 교류 전압 등일 수 있다. 이를 통하여 타겟(140)이 전도성을 가지는지 여부에 관계없이 다양한 재료를 타겟(140)으로 하여 상기 유연성 기판에 막을 증착할 수 있다.The power supply unit 170 generates a plasma in the chamber 110 by applying a voltage between the flexible substrate and the target 140. The voltage applied by the power supply unit 170 may be a DC voltage, a pulse DC voltage, an AC voltage, or the like. Through this, a film can be deposited on the flexible substrate using a variety of materials as a target 140 regardless of whether the target 140 has conductivity.

전원부(170)가 타겟(140)과 연계하여 상기 유연성 기판의 상기 일면에 막을 증착하는 과정을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.A process of depositing a film on the one surface of the flexible substrate in cooperation with the target 140 will be described in detail as follows.

챔버(110) 내부에 진공 분위기가 형성된 상황에서 전원부(170)를 통하여 타겟(140)에 전압이 인가되면 타겟(140) 주위에는 플라즈마가 생성된다. 플라즈마는 챔버(110)에 주입되는 기체에 의하여 형성된다. 상기 기체로는 아르곤(Ar) 등의 불활성 기체를 포함하는 비반응성 기체와 산소(O₂), 질소(N₂) 등을 포함하는 반응성 기체가 사용될 수 있다. 상기 기체는 보관 탱크(미도시)로부터 레귤레이터 등에 의하여 그 양이 조절되어 챔버(110)로 주입될 수 있다. 반응성 기체를 챔버(110)에 주입할 경우에는 반응성 스퍼터링을 수행할 수 있다.A plasma is generated around the target 140 when a voltage is applied to the target 140 through the power source unit 170 in a state where a vacuum atmosphere is formed inside the chamber 110. [ The plasma is formed by the gas injected into the chamber 110. As the gas, a non-reactive gas including an inert gas such as argon (Ar) and a reactive gas including oxygen (O ₂ ), nitrogen (N ₂ ), etc. may be used. The gas can be injected from the storage tank (not shown) into the chamber 110 by adjusting the amount thereof by a regulator or the like. Reactive sputtering can be performed when the reactive gas is injected into the chamber 110.

플라즈마 방전 영역 내의 양이온들, 예를 들면 Ar 양이온은 상기 유연성 기판과 타겟(140) 사이에 형성되는 전기장에 의하여 가속되어 타겟(140)과 출동한다. 이에 따라 타겟(140)으로부터 타겟 원자가 방출되며, 상기 유연성 기판의 상기 일면에는 타겟 원자가 코팅되어 막이 형성된다. 이 과정에서 플라즈마 방전 영역 내의 전자는 상기 유연성 기판 또는 상기 유연성 기판 상에 형성된 박막에 충돌할 수 있다. 전자의 상기 유연성 기판 또는 상기 유연성 기판 상에 형성된 박막과의 충돌은 박막의 손상, 상기 유연성 기판의 온도 상승을 유발할 수 있다. 이를 방지하기 위하여 타겟(140)의 뒷면에 영구자석 또는 전자석을 설치하는 마그네트론 스퍼터링(magnetron sputtering) 방식이 사용될 수 있다. 마그네트론 스퍼터링 방식은 전자에 의한 상기 유연성 기판 또는 상기 유연성 기판 상에 형성된 박막과의 충돌을 줄여줄 수 있을 뿐 아니라, 스퍼터링 과정에서 전자를 타겟(140)의 상기 일면에 인접한 영역에 포획하여 양이온들, 예를 들면 Ar 양이온의 생성을 촉진할 수 있다. 이하 설명의 편의상 타겟(140)의 상기 일면에 인접한 상기 영역을 전자트랩영역이라 칭하기로 한다. 상기 전자트랩영역에서 양이온들의 생성이 촉진되면, 양이온들과 충돌하여 비산되는 타겟(140) 원자들의 생성을 촉진하여 이를 통하여 상기 유연성 기판에 형성되는 막의 증착 속도를 향상시킬 수 있다. 또한, 영구자석 또는 전자석의 적절한 배열을 통하여 상기 유연성 기판에 형성되는 막의 균일도를 용이하게 제어할 수 있다.Positive ions such as Ar ions in the plasma discharge region are accelerated by the electric field formed between the flexible substrate and the target 140 to move to the target 140. As a result, target atoms are released from the target 140, and a target atom is coated on the one surface of the flexible substrate to form a film. In this process, electrons in the plasma discharge region can collide with the flexible substrate or the thin film formed on the flexible substrate. The collision of the former with the flexible substrate or with the thin film formed on the flexible substrate may cause damage to the thin film and raise the temperature of the flexible substrate. In order to prevent this, a magnetron sputtering method in which a permanent magnet or an electromagnet is installed on the rear surface of the target 140 may be used. The magnetron sputtering method can reduce the collision of electrons with the flexible substrate or the thin film formed on the flexible substrate. In addition, in the sputtering process, electrons are trapped in the region adjacent to the one surface of the target 140, For example, the formation of Ar cations can be promoted. For convenience of explanation, the region adjacent to the one surface of the target 140 will be referred to as an electron trap region. When the generation of positive ions in the electron trap region is promoted, the deposition of the target 140 atoms that collide with the positive ions is promoted, thereby improving the deposition rate of the film formed on the flexible substrate. In addition, the uniformity of the film formed on the flexible substrate can be easily controlled through proper arrangement of the permanent magnet or electromagnet.

히터(180)는 언와인딩롤러(120)와 제1롤러(150) 사이에 배치될 수 있다. 히터(180)는 언와인딩롤러(120)로부터 상기 유연성 기판을 공급받고, 공급받은 상기 유연성 기판을 가열하여 상기 유연성 기판에 존재하는 수분, 불순물 및 이들의 조합 중에서 선택되는 적어도 어느 하나를 제거할 수 있다. 상기 유연성 기판은 생산되는 과정에서 수분, 유분 등을 포함하는 불순물에 의하여 오염될 수 있다. 상기 유연성 기판에 막을 형성하는 과정은 진공 환경에서 진행되며, 상기 유연성 기판에 막을 증착하는 과정에서 상기 유연성 기판은 가열될 수 있다. 따라서 상기 유연성 기판에 막을 증착하는 과정에서 상기 불순물은 아웃개싱(outgassing)되며, 막 증착율 저하, 막 품질 저하 등을 야기할 수 있다. 히터(180)는 가열부(182) 또는 가열부(182) 및 쿨링부(184)를 포함할 수 있다.The heater 180 may be disposed between the unwinding roller 120 and the first roller 150. The heater 180 receives the flexible substrate from the unwinding roller 120 and heats the supplied flexible substrate to remove at least one selected from moisture, impurities, and combinations thereof existing in the flexible substrate have. The flexible substrate may be contaminated by impurities including moisture, oil, and the like during the production process. The process of forming a film on the flexible substrate proceeds in a vacuum environment, and the flexible substrate may be heated in the process of depositing a film on the flexible substrate. Therefore, in the process of depositing the film on the flexible substrate, the impurities are outgassed, and the film deposition rate and the film quality may be deteriorated. The heater 180 may include a heating portion 182 or a heating portion 182 and a cooling portion 184. [

가열부(182)는 상기 유연성 기판을 가열하여 상기 유연성 기판에 포함된 상기 불순물을 아웃개싱하는 역할을 수행할 수 있다. 일례로, 가열부(182)로 근적외선 발열체가 사용될 수 있다. 상기의 예시는 이해를 위한 예시로서 상기한 예시 이외에 상기 유연성 기판을 가열할 수 있는 한 가열부(182)의 종류에는 제한이 없다.The heating unit 182 may heat the flexible substrate to outgas the impurities contained in the flexible substrate. For example, a near infrared ray heating element may be used as the heating portion 182. [ As an example for the sake of understanding, the above example is not limited to the above-mentioned example, and the type of the heating unit 182 is not limited as long as the flexible substrate can be heated.

쿨링부(184)는 가열부(182)에 의하여 발생한 열이 히터(180) 외부로 전달되는 것을 차단하는 기능을 수행한다. 즉, 쿨링부(184)는 히터(180) 내부에서 발생하는 열이 외부로 전달될 경우에 상기 유연성 기판을 변형시키는 것을 방지하는 기능을 수행한다. 쿨링부(184)는 예로서 가열부(182)를 감싸는 쿨링관(미도시)의 형상으로 제작될 수 있다. 상기의 예시는 이해를 위한 예시로서 상기한 예시 이외에 가열부(182)에 의하여 발생한 열이 히터(180) 외부로 전달되는 것을 차단하는 기능을 수행할 수 있는 한 쿨링부(184)의 형상에는 제한이 없다.The cooling unit 184 functions to prevent the heat generated by the heating unit 182 from being transmitted to the outside of the heater 180. That is, the cooling unit 184 functions to prevent the flexible substrate from being deformed when heat generated in the heater 180 is transmitted to the outside. The cooling portion 184 may be formed in the shape of a cooling pipe (not shown) that encloses the heating portion 182, for example. For example, the cooling unit 184 may restrict the heat generated by the heating unit 182 from being transmitted to the outside of the heater 180, There is no.

한편, 냉각부(미도시)가 히터(180)와 제1롤러(150) 사이에 배치될 수 있다. 상기 냉각부는 히터(180)에 의하여 아웃개싱된 상기 유연성 기판의 온도를 막 증착에 적절한 온도로 낮춰주는 기능을 수행할 수 있다. 예를 들어 설명하면, 본 명세서에서 개시하는 롤투롤 증착장치(100)를 사용하여 ITO 박막을 상기 유연성 기판에 증착한다고 가정하자. 상기 유연성 기판으로부터 상기 불순물을 아웃개싱하기 위하여 상기 유연성 기판은 히터(180)에 의해 약 200℃ 이상으로 가열될 수 있다. ITO 박막이 약 80℃ 내지 약 120℃에서 증착될 경우에 약 200℃ 이상으로 가열된 상기 유연성 기판을 냉각시키지 않으면 막 품질의 저하가 초래될 수 있다. 이때, 상기 냉각부는 히터(180)에 의하여 아웃개싱된 상기 유연성 기판의 온도를 막 증착에 적절한 온도로 낮춰주어 상기 유연성 기판에 증착되는 막 품질을 유지하는 기능을 수행할 수 있다.On the other hand, a cooling unit (not shown) may be disposed between the heater 180 and the first roller 150. The cooling unit may function to lower the temperature of the flexible substrate out-gassed by the heater 180 to a temperature suitable for film deposition. For example, suppose that an ITO thin film is deposited on the flexible substrate using the roll-to-roll deposition apparatus 100 disclosed in the present specification. The flexible substrate may be heated to about 200 [deg.] C or more by the heater 180 to outgas the impurities from the flexible substrate. If the ITO thin film is deposited at about 80 ° C to about 120 ° C, the flexible substrate heated to about 200 ° C or more may not be cooled, resulting in deterioration of the film quality. At this time, the cooling unit may lower the temperature of the flexible substrate out-gassed by the heater 180 to a temperature suitable for film deposition to maintain the film quality deposited on the flexible substrate.

자석 배열체(190)는 타겟(140)의 타면에 대향하여 배치되며, 자계를 생성하여 플라즈마 중의 전자를 상기 전자트랩영역으로 포획하여 상기 전자트랩영역에서의 전자밀도를 증가시켜 상기 전자트랩영역에서의 상기 플라즈마의 밀도를 증가시킬 수 있다. 상기 전자트랩영역에 포획된 전자는 자석 배열에(190)에 의한 자계와 상기 유연성 기판과 타겟(140) 사이에 형성되는 전기장에 의하여 와류운동을 한다. 와류운동에 의하여 전자는 상기 전자트랩영역에 포획되며, 포획된 전자는 챔버(110) 내의 기체와 충돌하며, 이를 통하여 상기 전자트랩영역에서의 상기 플라즈마 밀도를 증가시킬 수 있다. 이를 통하여 스퍼터링 속도를 증가시킬 수 있다.The magnet array 190 is disposed opposite the other side of the target 140 and generates a magnetic field to trap electrons in the plasma into the trap region to increase the electron density in the trap region, Thereby increasing the density of the plasma. The electrons trapped in the electron trap region are vortexed by a magnetic field in the magnet array (190) and an electric field formed between the flexible substrate and the target (140). The electrons are trapped in the electron trap region by the vortex motion, and the trapped electrons collide with the gas in the chamber 110, thereby increasing the plasma density in the electron trap region. Thereby increasing the sputtering rate.

일 실시 예에 있어서, 자석 배열체(190)는 내측자석(192), 외측자석(194) 및 비자성부재(196)를 포함할 수 있다. 내측자석(192)은 타겟(140)의 상기 일면에 실질적으로 수직인 방향으로 연장되며, N극 또는 S극이 타겟(140)에 대향되도록 배치될 수 있다. 외측자석(194)은 타겟(140)의 상기 일면에 실질적으로 수직인 방향으로 연장되며, 내측자석(192)으로부터 이격되어 내측자석(192)을 둘러싸고, 내측자석(192)과는 역의 자극이 타겟(140)에 대향되도록 배치될 수 있다. 비자성부재(196)는 내측자석(192)과 외측자석(194) 사이에 배치되며, 내측자석(192)과 외측자석(194)의 간격을 유지하는 기능을 수행할 수 있다. 내측자석(192)과 외측자석(194)은 도 8의 (b)에서 예로서 도시한 바와 같이, 복수개의 원형상의 영구자석을 배열하여 얻어지거나, 복수개의 네모 형상의 영구자석을 배열하여 얻어지거나, 하나의 덩어리 영구자석을 배열하여 구현될 수 있다. 다르게는, 도면에 도시한 바와 달리, 내측자석(192)과 외측자석(194)은 전자석을 활용하여 구현될 수도 있다. 상기의 예시는 이해를 위한 예시로서 내측자석(192)과 외측자석(194)은 다양한 형상의 영구자석, 전자석 및 이들의 조합으로 구현될 수 있다.In one embodiment, the magnet array 190 may include an inner magnet 192, an outer magnet 194, and a non-magnetic member 196. The inner magnet 192 extends in a direction substantially perpendicular to the one side of the target 140 and may be arranged so that the N pole or the S pole is opposed to the target 140. The outer magnet 194 extends in a direction substantially perpendicular to the one side of the target 140 and is spaced apart from the inner magnet 192 to surround the inner magnet 192 and a magnetic pole opposite to the inner magnet 192 And may be disposed to face the target 140. The nonmagnetic member 196 is disposed between the inner magnet 192 and the outer magnet 194 and can function to maintain the gap between the inner magnet 192 and the outer magnet 194. [ The inner magnet 192 and the outer magnet 194 may be obtained by arranging a plurality of circular permanent magnets or by arranging a plurality of rectangular permanent magnets as shown in the example of FIG. 8 (b) , And a single lump permanent magnet. Alternatively, the inner magnet 192 and the outer magnet 194 may be implemented utilizing an electromagnet, as shown in the drawings. As an example for the sake of understanding, the inner magnet 192 and the outer magnet 194 may be embodied in various shapes of permanent magnets, electromagnets, and combinations thereof.

도 7 및 도 8에는 자석 배열체(190)의 구조가 예로서 표현되어 있다. 도 7의 (a)는 종래의 자석 배열체의 구조의 일례를 보여주는 도면이며, (b)는 본 명세서에서 개시하는 롤투롤 증착장치(100)에 적용되는 자석 배열체(190)의 구조의 일례를 보여주는 도면이다. 도 8의 (a) 및 (b)는 각각 본 명세서에서 개시하는 자석 배열체(190)의 구조 및 자석 배열체(190)를 구성하는 단위 자석의 형태의 예시를 보여주는 도면이다.7 and 8, the structure of the magnet array 190 is shown as an example. FIG. 7A is a view showing an example of the structure of a conventional magnet array, and FIG. 7B is an example of the structure of the magnet array 190 applied to the roll-to-roll deposition apparatus 100 disclosed in this specification Fig. 8A and 8B are views showing examples of the structure of the magnet array 190 disclosed in this specification and the shape of a unit magnet constituting the magnet array 190, respectively.

도 7 및 도 8을 참조하면, 타겟(140)에 대향되는 자극이 서로 다른 내측자석(192) 및 외측자석(194) 사이에는 도 2에 도시된 바와 같이 자계가 형성된다. 상기 자계는 타겟(140)을 통하여 챔버(110)로 연장되어 도 2에 도시한 바와 같이 상기 전자트랩영역을 형성하는 자계를 만들게 된다. 도 7의 (a)에 예로서 표현한 종래의 자석 배열, 즉 레이스 트랙(race track) 형상의 자석 배열의 경우에 코너부 근방에서 전자가 상기 전자트랩영역 밖으로 뛰쳐나오기 쉽다. 따라서 코너부 근방에서의 전자밀도가 저하되는 경향이 발생할 수 있다. 특히, 도 7의 (a)에 예로서 표현한 바와 같이, 대면적 캐소드를 구현하기 위하여 레이스 트랙 형상의 자석 배열을 여러 개 병렬로 배열할 경우에 코너부 근방에서의 전자밀도가 저하되는 경향은 가속화될 수 있다. 또한, 대면적 캐소드를 구현하기 위하여 여러 개의 레이스 트랙 형상의 자석 배열을 사용할 경우에 사용하는 자석 배열의 자석이 서로 달라 자계의 균일성을 충분히 만족시킬 수 없다는 문제가 발생할 수도 있다. 또한, 레이스 트랙 형상의 자석 배열의 경우에 유효자계의 범위가 작아서 이들을 복수 개 병렬 연결하더라도 대면적 캐소드를 위한 유효자계의 범위를 확보하기가 어렵다.Referring to FIGS. 7 and 8, a magnetic field is formed between the inner magnet 192 and the outer magnet 194, which are opposite to the target 140, as shown in FIG. The magnetic field extends through the target 140 to the chamber 110 to create a magnetic field forming the electron trap region as shown in FIG. In the case of the conventional magnet array, that is, the magnet array having a race track shape, which is shown as an example in FIG. 7A, electrons are likely to come out from the vicinity of the corner portion to the outside of the electron trap region. Therefore, there is a tendency that the electron density in the vicinity of the corner portion is lowered. Particularly, as shown in FIG. 7A as an example, the tendency that the electron density in the vicinity of the corner portion is lowered when a plurality of racetrack-shaped magnet arrays are arranged in parallel to realize a large-area cathode is accelerated . In addition, when a plurality of racetrack-shaped magnet arrays are used to realize a large-area cathode, the magnets of the magnet array used may be different from each other, so that the uniformity of the magnetic field can not be sufficiently satisfied. Further, in the case of a race-track-shaped magnet array, the range of the effective magnetic field is small and it is difficult to secure a range of the effective magnetic field for the large-area cathode even when a plurality of them are connected in parallel.

이러한 문제를 해결하기 위하여 본 명세서에서 개시하는 롤투롤 증착장치(100)에 사용되는 자석 배열체(190)는 도 7의 (b)에 예로서 도시된 바와 같이, 내측자석(192) 방향으로 돌출된 패턴을 가지는 외측자석(194)과 외측자석(194)의 상기 돌출된 패턴과 이격되며, 외측자석(194)의 상기 돌출된 패턴을 중심으로 교호적으로 연결되어 사행(蛇行, meander)의 형상을 가지는 내측자석(192)을 포함할 수 있다. 이 경우, 자석 배열체(190)는 상기 사행의 형상을 통하여 상기 전자트랩영역의 면적을 증가시킬 수 있어 대면적 캐소드를 구현할 수 있다. 다시 말하면, 상기 사행의 형상의 자석 배열체(190)를 사용하면 타겟(140)에 인접한 영역 또는 상기 전자트랩영역에서 전자가 연속적인 싸이클론 운동을 할 수 있다. 이를 통하여 스퍼터링에 활용되는 양이온들을 제공하는 플라즈마의 밀도를 높일 수 있다. 또한, 상기 사행의 형상을 가지는 자석 배열체(190)는 여러 개의 레이스 트랙 형상의 자석 배열을 통하여 구현된 자석 배열체와 달리 코너부를 최소화 할 수 있어 코너부 근방에서의 전자밀도 저하에 따른 문제점을 줄일 수 있다. 또한, 또한, 상기 사행의 형상을 가지는 자석 배열체(190)는 내측자석(192) 및 외측자석(194)의 형상 또는 간격 등을 조절할 수 있어 대면적 캐소드를 위한 유효자계의 범위를 용이하게 확보할 수 있다.In order to solve this problem, the magnet arrangement 190 used in the roll-to-roll deposition apparatus 100 disclosed in this specification is formed by projecting in the direction of the inner magnet 192, as shown by way of example in FIG. 7 (b) Spaced apart from the protruding pattern of the outer magnet 194 and the outer magnet 194 having the pattern of the outer magnet 194 and alternately connected around the protruding pattern of the outer magnet 194 to form a meander shape And an inner magnet 192 having an inner magnet 192 having a magnetism. In this case, the magnet array 190 can increase the area of the electron trap region through the meandering shape, thereby realizing a large-area cathode. In other words, when the meandering shape of the magnet array 190 is used, electrons in the region adjacent to the target 140 or in the electron trap region can perform continuous cyclone movement. Thereby increasing the density of the plasma that provides the cations used for sputtering. The magnet array 190 having the shape of meander can minimize a corner portion unlike the magnet array realized through a plurality of race-track-shaped magnet arrays, thereby causing a problem caused by a decrease in electron density in the vicinity of a corner portion Can be reduced. Further, the shape of the inner magnet 192 and the shape of the outer magnet 194 or the distance between the magnet array 190 and the magnet array 190 having the shape of meander can be adjusted to easily assure a range of the effective magnetic field for the large-area cathode can do.

지지부(192)에는 타겟(140) 및 자석 배열체(190)가 배치될 수 있다. 타겟(140)은 타겟(140)의 상기 일면이 상기 유연성 기판에 대향하도록 지지부(192)에 배치될 수 있다. 자석 배열체(190)는 타겟(140)의 상기 타면에 대항햐여 지지부(192)에 배치될 수 있다. 이 경우, 자석 배열체(190)는 내측자석(192) 및 외측자석(194)이 타겟(190)의 상기 일면에 실질적으로 수직인 방향으로 연장되어 배치되도록 지지부(192)에 배치될 수 있다. 지지부(192)를 통하여 자석 배열체(190)는 상기 전자트랩영역에 안정적으로 자계를 인가할 수 있다. 지지부(192)는 고정된 구조이거나, 외부에서 인가되는 동력에 의해 회전할 수 있다.A target 140 and a magnet array 190 may be disposed on the support 192. The target 140 may be disposed on the support 192 such that one side of the target 140 is opposite the flexible substrate. The magnet array 190 may be disposed on the support 192 against the other surface of the target 140. In this case, the magnet array 190 may be disposed in the support 192 such that the inner magnet 192 and the outer magnet 194 extend in a direction substantially perpendicular to the one side of the target 190. The magnet array 190 can stably apply a magnetic field to the electron trap region through the support portion 192. The support portion 192 may have a fixed structure or may be rotated by an externally applied power.

동력부(194)는 타겟(140) 또는 자석 배열체(190)를 회전시키거나 타겟(140) 또는 자석 배열체(190)에 경사를 제공할 수 있다. 이 경우, 동력부(194)는 타겟(140) 또는 자석 배열체(190)에 직접 작용하거나 지지부(192)에 작용하여 간접적으로 타겟(140) 또는 자석 배열체(190)를 회전시키거나 타겟(140) 또는 자석 배열체(190)에 경사를 제공할 수 있다.The power section 194 may rotate the target 140 or the magnet array 190 or provide a tilt to the target 140 or magnet array 190. In this case, the power section 194 acts either directly on the target 140 or the magnet array 190, or acts on the support 192 to indirectly rotate the target 140 or the magnet array 190, 140 or the magnet array 190. In this case,

동력부(194)는 회전부(194a), 이동부(194b) 및 제1회전축(194c)을 포함할 수 있다. 몇몇 다른 실시 예들에 있어서, 동력부(194)는 선택적으로 제2회전축(194d)을 더 포함할 수 있다. 몇몇 또 다른 실시 예들에 있어서, 동력부(194)는 선택적으로 경사부(미도시)를 더 포함할 수 있다.The power section 194 may include a rotating section 194a, a moving section 194b, and a first rotating shaft 194c. In some other embodiments, the power section 194 may optionally further include a second rotational axis 194d. In some other embodiments, the power section 194 may optionally further include an angled section (not shown).

회전부(194a)는 제1회전축(194c) 또는 제2회전축(194d)에 회전력을 전달하여 타겟(140) 또는 자석 배열체(190)를 회전시킬 수 있다. 타겟(140) 또는 자석 배열체(190)의 회전은 연속적이거나 단속적일 수 있다. 일례로, 타겟(140) 및 자석 배열체(190)는 회전부(194a)에 의하여 동일한 속도로 함께 회전할 수 있다. 다른 예로, 타겟(140) 및 자석 배열체(190)는 회전부(194a)에 의하여 다른 속도로 회전할 수 있다. 또 다른 예로, 타겟(140) 및 자석 배열체(190)는 회전부(194a)에 의하여 다른 방향으로 회전할 수 있다. 이 경우, 타겟(140) 및 자석 배열체(190)의 회전 속도는 서로 같거나 다를 수 있다. 타겟(140)과 자석 배열체(190)의 회전 방향 또는 회전 속도를 조절함으로써 스퍼터링 과정에서 발생하는 타겟(140) 상의 부식(erosion) 영역의 위치를 조절할 수 있다. 이를 통하여 타겟(140)의 이용도 및 타겟(140)의 사용 수명을 증가시킬 수 있다.The rotation unit 194a may rotate the target 140 or the magnet array 190 by transmitting a rotational force to the first rotation axis 194c or the second rotation axis 194d. The rotation of the target 140 or the magnet array 190 may be continuous or intermittent. In one example, the target 140 and the magnet array 190 may rotate together at the same speed by the rotating portion 194a. As another example, the target 140 and the magnet array 190 may be rotated at different speeds by the rotating portion 194a. As another example, the target 140 and the magnet array 190 may be rotated in different directions by the rotating portion 194a. In this case, the rotation speeds of the target 140 and the magnet array 190 may be equal to or different from each other. The position of the erosion region on the target 140 generated in the sputtering process can be adjusted by adjusting the rotation direction or rotation speed of the target 140 and the magnet array 190. Thereby increasing the availability of the target 140 and the service life of the target 140.

이동부(194b)는 타겟(140) 또는 자석 배열체(190)의 위치를 조절할 수 있다. 즉, 이동부(194b)는 제1회전축(194c) 또는 제2회전축(194d)에 동시 또는 선택적으로 작용하여 타겟(140) 또는 자석 배열체(190)의 위치를 조절할 수 있다. 타겟(140)의 위치 조절을 통하여 상기 유연성 기판과 타겟(140) 사이의 거리 조절이 가능하여 타겟(140)으로부터 비산되어 상기 유연성 기판에 도달하는 타겟 원자의 밀도를 조절할 수 있다. 자석 배열체(190)의 위치 조절을 통하여 상기 전자트랩영역의 위치를 조절할 수 있다. 이를 통하여 플라즈마의 밀도를 조절할 수 있다.The moving part 194b can adjust the position of the target 140 or the magnet array 190. [ That is, the moving unit 194b can adjust the position of the target 140 or the magnet array 190 by simultaneously or selectively acting on the first rotation axis 194c or the second rotation axis 194d. The distance between the flexible substrate and the target 140 can be adjusted by adjusting the position of the target 140 so that the density of the target atoms scattered from the target 140 and reaching the flexible substrate can be adjusted. The position of the electron trap region can be adjusted by adjusting the position of the magnet array member 190. This can control the density of the plasma.

경사부는 상기 유연성 기판과 대향하는 타겟(140) 또는 자석 배열체(190)의 각도를 조절할 수 있다. 이를 통하여 타겟(140)으로부터 비산되어 상기 유연성 기판에 도달하는 타겟 원자의 밀도를 조절할 수 있다.The inclined portion can adjust the angle of the target 140 or the magnet array 190 facing the flexible substrate. Thereby allowing the density of the target atoms to be scattered from the target 140 to reach the flexible substrate.

한편, 도면에는 도시되어 있지 않으나, 롤투롤 증착장치(100)는 셔터를 포함할 수 있다. 셔터는 타겟(140)과 이격되어 배치되며, 증착 공정이 완료되는 시점에 타겟(140)과 마주보도록 이동하여 상기 유연성 기판에 더 이상 막이 증착되는 것을 방지할 수 있다. 이를 통하여 상기 유연성 기판에 증착된 막을 일정하게 유지할 수 있다. 또한, 셔터는 챔버(110) 내부에 플라즈마가 형성되고 소정의 시간이 경과한 후에 타겟(140)과 상기 유연성 기판이 서로 마주보도록 이동할 수 있다. 이를 통하여 타겟(140) 표면에 형성된 불순물이 상기 유연성 기판 표면으로 비산되는 것을 방지하여 상기 유연성 기판에 증착되는 막의 순도를 유지하는 역할을 수행할 수 있다.On the other hand, although not shown in the drawings, the roll-to-roll deposition apparatus 100 may include a shutter. The shutter is spaced apart from the target 140 and may be moved to face the target 140 at the completion of the deposition process to prevent further deposition of the film on the flexible substrate. Whereby the film deposited on the flexible substrate can be kept constant. Further, the shutter can be moved such that the target 140 and the flexible substrate face each other after a predetermined time has elapsed after plasma is formed in the chamber 110. Thereby preventing impurities formed on the surface of the target 140 from being scattered to the surface of the flexible substrate, thereby maintaining the purity of the film deposited on the flexible substrate.

도면을 다시 참조하여 본 명세서에서 개시하는 롤투롤 증착장치(100)를 설명하기로 한다. 본 명세서에서 개시하는 롤투롤 증착장치(100)는 종래의 롤투롤 스퍼터 장치가 사용하는 증착 메인 드럼(5)을 사용하지 않고, 제1롤러(150) 및 제2롤러(160) 또는 제1롤러(150), 제2롤러(160) 및 벨트(154)를 활용한다. 이를 통하여 롤투롤 증착장치(100)는 상기 유연성 기판을 최대한 수평으로 유지한 상황에서 막 증착을 수행할 수 있다. 한편, 제1롤러(150) 및 제2롤러(160) 사이에 제3프리롤러(156)를 배치시킬 경우 최대한 수평을 유지하는 상기 유연성 기판의 면적 또는 길이를 증가시킬 수 있다. 제1롤러(150) 및 제2롤러(160) 외면에 벨트(154)를 배치할 경우에 최대한 수평을 유지하는 상기 유연성 기판의 면적 또는 길이에 무관하게 상기 유연성 기판의 온도를 효과적으로 조절할 수 있다.Referring again to the drawings, the roll-to-roll deposition apparatus 100 disclosed in this specification will be described. The roll-to-roll deposition apparatus 100 disclosed in the present specification can be applied to the first roller 150 and the second roller 160 or the first roller 160 without using the deposition main drum 5 used in the conventional roll- The first roller 150, the second roller 160, and the belt 154. Through this, the roll-to-roll deposition apparatus 100 can perform the film deposition in a state where the flexible substrate is kept as horizontal as possible. On the other hand, when the third free rollers 156 are disposed between the first roller 150 and the second roller 160, the area or length of the flexible substrate that maintains the maximum horizontal position can be increased. The temperature of the flexible substrate can be effectively controlled irrespective of the area or the length of the flexible substrate which is kept as horizontal as possible when the belt 154 is disposed on the outer surfaces of the first roller 150 and the second roller 160.

증착 메인 드럼(5)을 사용하는 종래의 롤투롤 스퍼터 장치는 캐소드가 증착 메인 드럼(5)의 외주면에 종속되어 대면적 캐소드의 사용이 어려운 문제가 있다. 하지만, 제1롤러(150) 및 제2롤러(160) 사이에 제3프리롤러(156)를 배치시키고, 제1롤러(150) 및 제2롤러(160) 외면에 배치되는 벨트(154)를 포함하는 롤투롤 증착장치(100)는 상기 유연성 기판의 온도를 효과적으로 조절할 수 있고, 최대한 수평을 유지하는 상기 유연성 기판의 면적 또는 길이를 효과적으로 늘릴 수 있어 대면적 캐소드(cathode)의 사용을 가능하게 한다. 따라서 앞서 상술한 대면적 캐소드, 도 7 및 도 8에서 상술한 자석 배열체(190)가 본 명세서에서 개시하는 롤투롤 증착장치(100)에 적용이 가능하다. 이를 통하여 막 증착의 효율을 향상시킬 수 있다.In the conventional roll-to-roll sputtering apparatus using the deposition main drum 5, there is a problem that the cathode is dependent on the outer circumferential surface of the deposition main drum 5, making it difficult to use the large-area cathode. A third free roller 156 is disposed between the first roller 150 and the second roller 160 and a belt 154 disposed on the outer surfaces of the first roller 150 and the second roller 160 The roll-to-roll deposition apparatus 100 including the roll-to-roll deposition apparatus 100 can effectively control the temperature of the flexible substrate and can effectively increase the area or length of the flexible substrate that is kept as horizontal as possible, . Therefore, the above-described large-area cathodes, the magnetic arrangement 190 described above in FIGS. 7 and 8, are applicable to the roll-to-roll deposition apparatus 100 disclosed in this specification. Thereby improving the efficiency of the film deposition.

또한, 본 명세서에서 개시하는 롤투롤 증착장치(100)는 제1롤러(150) 및 제2롤러(160) 또는 제1롤러(150), 제2롤러(160) 및 벨트(154)를 활용하여 상기 증착영역의 장력을 효과적으로 조절할 수 있다. 기존의 롤투롤 스퍼터 장치는 증착 메인 드럼(5)을 사용함으로써 증착 메인 드럼(5)을 경유하는 유연성 기판의 장력을 적정수준으로 유지하기 위하여 많은 수의 프리롤러를 필요로 한다. 유연성 기판은 상기 많은 수의 프리롤러를 경유하며, 이 과정에서 유연성 기판, 유연성 기판 상에 형성된 박막 등에 손상이 빈번히 발생한다. 또한, 이 과정에서 유연성 기판이 증착 메인 드럼(5)에서 들뜨는 현상이 발생하여 막 균일도가 낮아지는 문제점이 있다. 본 명세서에서 개시하는 롤투롤 증착장치(100)는 최소한의 프리롤러만을 필요로 하므로 프리롤러를 경유하는 과정에서 유연성 기판, 유연성 기판 상에 형성된 박막 등에 발생하는 손상을 최소화할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 개시하는 롤투롤 증착장치(100)는 제1롤러(150) 및 제2롤러(160) 구조를 활용함으로써 유연성 기판이 들뜨는 현상을 효과적으로 최소화 하였으며, 벨트(154)를 도입함으로써 상기 증착영역이 넓어지더라도 효과적인 온도의 제어가 가능하여 증착되는 막의 균일도, 품질 등을 효과적으로 향상시킬 수 있다.In addition, the roll-to-roll deposition apparatus 100 disclosed herein utilizes the first roller 150 and the second roller 160 or the first roller 150, the second roller 160, and the belt 154 The tension of the deposition region can be effectively controlled. The conventional roll-to-roll sputtering apparatus requires a large number of free rollers in order to maintain the tension of the flexible substrate passing through the deposition main drum 5 at an appropriate level by using the deposition main drum 5. The flexible substrate passes through the large number of free rollers, and in this process, the flexible substrate and the thin film formed on the flexible substrate often suffer damage. Also, in this process, the flexible substrate is lifted up on the deposition main drum 5, and the uniformity of the film is lowered. Since the roll-to-roll deposition apparatus 100 disclosed in this specification requires only a minimum of free rollers, it is possible to minimize damage to the flexible substrate, the thin film formed on the flexible substrate, and the like in the course of passing through the free rollers. In addition, the roll-to-roll deposition apparatus 100 disclosed in this specification effectively minimizes the floating of the flexible substrate by utilizing the first roller 150 and the second roller 160 structure, and by introducing the belt 154, The effective temperature can be controlled even if the deposition area is widened, and the uniformity and quality of the deposited film can be effectively improved.

상술한 장점을 가지는 본 명세서에서 개시하는 롤투롤 증착장치(100)는 기존의 터치스크린, 디스플레이, 플렉시블 디스플레이, 반도체, 항공, 건축, 태양전지, 인쇄분야 등 다양한 산업분야에 적용이 가능하다. 또한, 본 명세서에서 개시하는 롤투롤 증착장치(100)는 높은 막 균일도를 제공하는 스퍼터링 공정이 가능한 장치를 제공할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 개시하는 롤투롤 증착장치(100)는 펄스 직류 스퍼터링 방식에 적용이 가능하다. 또한, 본 명세서에서 개시하는 롤투롤 증착장치(100)는 교류 스퍼터링 방식에도 적용이 가능하다. 또한, 본 명세서에서 개시하는 롤투롤 증착장치(100)는 자석 배열체(190)를 활용함으로써 막 증착률을 높일 수 있다.The roll-to-roll deposition apparatus 100 disclosed in the present specification having the advantages described above can be applied to various industrial fields such as a conventional touch screen, a display, a flexible display, a semiconductor, an airplane, an architecture, a solar battery, In addition, the roll-to-roll deposition apparatus 100 disclosed in this specification can provide an apparatus capable of a sputtering process that provides high film uniformity. In addition, the roll-to-roll deposition apparatus 100 disclosed in this specification is applicable to pulse direct current sputtering. In addition, the roll to roll deposition apparatus 100 disclosed in this specification is also applicable to the AC sputtering system. In addition, the roll-to-roll deposition apparatus 100 disclosed in this specification can increase the film deposition rate by utilizing the magnet arrangement body 190.

상기로부터, 본 개시의 다양한 실시 예들이 예시를 위해 기술되었으며, 아울러 본 개시의 범주 및 사상으로부터 벗어나지 않고 가능한 다양한 변형 예들이 존재함을 이해할 수 있을 것이다. 그리고 개시되고 있는 상기 다양한 실시 예들은 본 개시된 사상을 한정하기 위한 것이 아니며, 진정한 사상 및 범주는 하기의 청구항으로부터 제시될 것이다.From the foregoing it will be appreciated that various embodiments of the present disclosure have been described for purposes of illustration and that there are many possible variations without departing from the scope and spirit of this disclosure. And that the various embodiments disclosed are not to be construed as limiting the scope of the disclosed subject matter, but true ideas and scope will be set forth in the following claims.

100 : 롤투롤 증착장치
110 : 챔버
120 : 언와인딩롤러
130 : 와인딩롤러
140 : 타겟
150 : 제1롤러
152 : 제1프리롤러
154 : 폐루프 형상의 벨트
156 : 제3프리롤러
160 : 제2롤러
162 : 제2프리롤러
170 : 전원부
180 : 히터
182 : 가열부
184 : 쿨링부
190 : 자석배열체
192 : 지지부
194 : 동력부
194a : 회전부
194b : 이동부
194c : 제1회전축
194d : 제2회전축100: roll-to-roll deposition apparatus
110: chamber
120: Unwinding roller
130: winding roller
140: target
150: first roller
152: first free roller
154: Closed loop belt
156: Third free roller
160: second roller
162: second free roller
170:
180: heater
182:
184: Cooling section
190: magnet array
192:
194:
194a:
194b:
194c:
194d:

Claims

chamber;
An unwinding roller disposed inside the chamber and rolling to supply the flexible substrate;
A winding roller disposed inside the chamber so as to face the unwinding roller and rolling the same to recover the flexible substrate;
A target disposed within the chamber and disposed on a side of the substrate that moves between the unwinding roller and the winding roller and depositing a film on one side of the substrate by sputtering;
A first roller and a second roller disposed within the chamber and spaced apart from each other between the unwinding roller and the winding roller, the first roller and the second roller causing the substrate moving opposite to the target to maintain a predetermined distance from the target; And
And a power source for generating a plasma in the chamber by applying a voltage between the substrate and the target,
Wherein the first roller rolls to supply the substrate from the unwinding roller to the second roller,
The second roller may be rolled to receive the substrate provided by the first roller and supply the same to the winding roller,
Wherein the first roller and the second roller are in contact with the other surface of the substrate and the tension of the substrate portion-hereinafter referred to as a deposition region, located between the first roller and the second roller in the substrate is a predetermined level So that the deposition region maintains the predetermined distance from the target.

The method according to claim 1,
Wherein the tension of the deposition area is adjusted through adjustment of the relative rolling speed of the second roller to the first roller or adjustment of the distance between the first roller and the second roller.

The method according to claim 1,
Further comprising a transfer mechanism for moving at least one selected from the first roller, the second roller and a combination thereof in a direction toward or away from the substrate,
Wherein the transport mechanism is capable of adjusting the predetermined distance between the deposition region and the target by moving the at least one selected from the first roller, the second roller, and a combination thereof.

The method according to claim 1,
A first free roller disposed between the unwinding roller and the first roller; And
Further comprising a second free roller disposed between the second roller and the winding roller,
Wherein the first free roller rolls to supply the substrate from the unwinding roller to the first roller,
Wherein the second free roller is rolled to supply the substrate from the second roller to the winding roller,
Wherein the first free roller and the second flat roller are respectively in contact with the one surface of the substrate,
Wherein a portion of the first free roller contacting the one surface of the substrate is biased in a direction of a rotational axis of the first roller by a predetermined distance from a portion of the first roller contacting the other surface of the substrate, Wherein the substrate provided on the first roller is in close contact with an outer surface of the first roller,
Wherein a portion of the second free roller contacting the one surface of the substrate is biased in a direction of a rotational axis of the second roller by a predetermined distance from a portion of the second roller contacting the other surface of the substrate, And the substrate supplied to the second free roller is in close contact with the outer surface of the second roller.

5. The method of claim 4,
Wherein the first roller and the second roller are disposed outside the first roller and the second roller and at least a portion of the inner surface is in close contact with the first roller and the second roller to rotate in accordance with the rolling of the first roller and the second roller, Further comprising:
Wherein the belt is in contact with the other surface of the substrate to maintain the tension of the deposition area at the predetermined level so that the deposition area maintains the predetermined distance from the target.

6. The method according to any one of claims 1 to 5,
Further comprising a heater disposed between the unwinding roller and the first roller,
Wherein the heater receives the substrate from the unwinding roller and heats the supplied substrate to remove at least one selected from moisture, impurities, and combinations thereof existing in the substrate.

6. The method according to any one of claims 1 to 5,
Further comprising a cooling medium supply unit for supplying a cooling medium to at least one of the first roller, the second roller, and a combination thereof.

6. The method according to any one of claims 1 to 5,
Further comprising a third free roller disposed between the first roller and the second roller,
Wherein the third free rollers hold the deposition area to be substantially parallel to the sputtered surface of the target.

6. The method according to any one of claims 1 to 5,
And a magnetic field is generated to capture electrons in the plasma in a region adjacent to the one surface of the target, hereinafter referred to as an electron trap region, to increase the electron density in the electron trap region, Further comprising a magnet arrangement to increase the density of the plasma in the electron trap region,
The magnet array
An inner magnet extending in a direction substantially perpendicular to the one surface of the target and having an N pole or an S pole opposite to the target;
An outer magnet extending in a direction substantially perpendicular to the one surface of the target and spaced apart from the inner magnet to surround the inner magnet and a magnetic pole opposite to the inner magnet is opposed to the target; And
And a non-magnetic member which is disposed between the inner magnet and the outer magnet and which maintains a gap between the inner magnet and the outer magnet.

10. The method of claim 9,
Wherein the outer magnet has a pattern protruding in the direction of the inner magnet, the inner magnet is spaced apart from the protruding pattern of the outer magnet, and is alternately connected about the protruding pattern of the outer magnet, , meander)
And increases the area of the electron trap region through the shape of the meander.

10. The method of claim 9,
Further comprising a support on which the target and the magnet array are disposed,
Wherein the target is disposed on the support portion such that the one surface of the target is opposed to the substrate,
Wherein the magnet array is disposed on the support portion in opposition to the other surface of the target,
Wherein the magnet arrangement is disposed in the support so that the inner magnet and the outer magnet extend in a direction substantially perpendicular to the one face of the target.