KR20170076314A - 증착 장치용 캐소드 전극 - Google Patents

증착 장치용 캐소드 전극 Download PDF

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Abstract

본 발명은 증착 장치용 캐소드 전극에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 전극 본체 내부에 구비되는 자기장 발생수단이 전극 본체 양단에 체결되는 캡에 의해 전극본체와 별개로 회전할 수 있게 패키지화하여, 다양한 증착 조건에 따라 자기장의 형성 위치를 효율적으로 제어할 수 있으며, 전극 본체 구동수단과 마그넷 구동수단을 진공 챔버 외부에서 상기 캡에 착탈식으로 체결할 수 있어 챔버 내의 자기장 발생영역을 최대화할 수 있는 증착 장치용 캐소드 전극에 관한 것이다.

Description

증착 장치용 캐소드 전극{Cathode electrode for deposition apparatus}
본 발명은 증착 장치용 캐소드 전극에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 전극 본체 내부에 구비되는 자기장 발생수단이 전극 본체 양단에 체결되는 캡에 의해 전극본체와 별개로 회전할 수 있게 패키지화하여, 다양한 증착 조건에 따라 자기장의 형성 위치를 효율적으로 제어할 수 있으며, 전극 본체 구동수단과 마그넷 구동수단을 진공 챔버 외부에서 상기 캡에 착탈식으로 체결할 수 있어 챔버 내의 자기장 발생영역을 최대화할 수 있는 증착 장치용 캐소드 전극에 관한 것이다.
증착 공정은 주로 반도체나 디스플레이, 태양전지 또는 터치 패널 등의 제조분야에서 기재에 박막을 증착하는데 이용된다.
이와 같은 증착 공정은 진공 증착법, 스퍼터링(Sputtering)법, 이온플레이팅법으로 분류되는 물리 증착법(Physical Vapor Deposition, PVD)과 화학기상증착법(Chemical Vapor Deposition, CVD) 등으로 분류될 수 있다.
이 중, 스퍼터링 방식과 플라즈마 화학 기상 증착 방식은 비교적 낮은 진공도에서 플라스마를 발생시키고, 이온화된 아르곤 등의 가스를 가속하여 증착물질인 타켓에 충돌시켜, 목적의 원자를 분출하여 기판상에 박막이 증착되게 하는 박막 증착 공정이다.
이러한 스퍼터링 방식 또는 플라즈마 화학 기상 방식을 적용하여, 박막을 증착하는 플라즈마 증착 장치가 개발되고 이용되고 있으며, 본 출원인은 한국 등록특허 제10-1160680호(원통형 스퍼터링 캐소드)를 제안한 바 있다.
종래의 원통형 스퍼터링 캐소드는 전극과 마그넷이 서로 독립적으로 회전할 수 있어, 전극 표면의 자기장 세기나 위치를 효과적으로 조절할 수 있는 장점이 있으나, 마그넷을 회전시키기 위한 앤드 캡 축이 캡의 외측으로 돌출되어 있고, 엔드 캡 축을 회전시키기 위한 앤드 블럭이 본체(백킹 플레이트)의 양단 내측에 일체로 결합되어 있으므로, 캐소드 전체의 길이가 길어지는 문제점 있다.
이러한 문제점은 캐소드 전체에서 타켓이 코팅되는 영역을 제한하며, 이는 챔버 내부 전체에 증착물질이 균일하게 증착되지 못하므로 증착 품질이나 증착 효율을 떨어뜨리는 원인이 된다.
본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 자기장 발생수단과 전극 본체가 별개로 회전될 수 있되, 캐소드 전극의 전체 길이는 축소할 수 있고, 전체 길이 대비 자기장 발생 영역(증착에 이용되는 영역)을 최대화할 수 있는 증착 장치용 캐소드 전극을 제공하는 것이다.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 양측이 개방된 원통형상의 전극 본체; 상기 전극 본체의 일측에 체결되며, 상기 전극 본체와 함께 회전할 수 있는 제1 캡; 상기 전극 본체의 타측에 체결되며, 상기 전극 본체와 함께 회전할 수 있는 제2 캡; 및 상기 전극 본체의 내부에서 회전 가능하도록 구비되는 자기장 발생수단;을 포함하고, 상기 자기장 발생수단은 상기 전극 본체의 길이 방향으로 구비되는 마그넷 지지틀 및 상기 마그넷 지지틀 외측면 소정 위치에 부착되는 마그넷을 포함하고, 상기 마그넷 지지틀의 일단은 상기 제1 캡의 중앙부를 관통하고, 타단은 상기 제2 캡의 중앙부를 관통하여, 상기 마그넷 지지틀이 상기 캡들 상에서 회전 가능하도록 구비되되, 상기 마그넷 지지틀의 양단은 상기 캡들의 외부로 돌출되지 않게 구비되고, 상기 제1 캡에는 외부의 전극 본체 구동수단이 착탈식으로 체결 가능하고, 상기 전극 본체 구동수단은 체결되었을 때, 상기 제1 캡으로 구동력을 전달하며, 상기 제2 캡에는 외부의 마그넷 구동수단이 착탈식으로 체결 가능하고, 상기 마그넷 구동수단은 체결되었을 때, 상기 마그넷 지지틀로 구동력을 전달하는 것을 특징으로 하는 증착 장치용 캐소드 전극을 제공한다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 전극 본체는 상기 제1 캡으로부터 구동력을 전달받아 회전되고, 상기 자기장 발생수단은 상기 마그넷 지지틀로부터 구동력을 전달받아 회전된다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 제1 캡은 중공이 형성된 원판 형상으로, 상기 전극 본체의 일측 내부에 끼워지며, 상기 중공에 마그넷 지지틀의 일측이 끼워지는 제1 내측 캡; 중공이 형성된 원판 형상으로, 상기 제1 내측 캡과 면접하도록 체결되고, 상기 전극 본체의 일측과 연결되며, 상기 전극 본체와 함께 회전되는 제1 외측 캡; 상기 전극 본체의 소정위치에 구비되어 상기 제1 내측 캡이 상기 전극 본체의 외부로 이탈되지 않도록 상기 제1 내측 캡이 걸리게 하는 제1 스냅 링;을 포함한다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 제2 캡은 중공이 형성된 원판 형상으로, 상기 전극 본체의 타측 내부에 끼워지며, 상기 중공에 마그넷 지지틀의 타측이 끼워지는 제2 내측 캡; 중공이 형성된 원판 형상으로, 상기 제2 내측 캡과 면접하도록 체결되고, 상기 전극 본체의 타측과 연결되며, 상기 전극 본체와 함께 회전되는 제2 외측 캡; 상기 전극 본체의 소정위치에 구비되어 상기 제2 내측 캡이 상기 전극 본체의 외부로 이탈되지 않도록 상기 제2 내측 캡이 걸리게 하는 제2 스냅 링;을 포함한다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 마그넷 지지틀의 타측 단면에는 마그넷 구동수단의 키와 체결되어 동력을 전달받을 수 있는 키 홈(key way)이 형성된다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 제1 내측 캡에는 상기 전극 본체의 내부공간과 상기 제1 외측 캡의 중공을 연통되게 하고, 외부로부터 냉각수를 공급받을 수 있는 냉각수 유입홀이 형성되고, 상기 제2 내측 캡에는 상기 전극 본체의 내부공간과 상기 제2 외측 캡의 중공을 연통되게 하여, 상기 전극 본체의 내부공간으로 유입된 냉각수를 배출할 수 있는 냉각수 배출홀이 형성된다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 마그넷 지지틀은 상기 전극 본체 내부에서 상기 전극 본체의 중심축 방향으로 소정 거리 이동가능하도록 구비되되, 상기 내측 캡들의 중공에서 이탈되지 않도록 구비된다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 전극 본체의 양측 내면에는 상기 내측 캡들이 상기 전극 본체의 중앙부를 향해 이동될 수 있는 거리가 소정 거리로 제한되게 하는 단턱부가 형성된다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 자기장 발생수단은 일측이 상기 마그넷 지지틀의 외면과 결합되고, 타측은 상기 전극 본체의 내측면과 접촉하며, 상기 마그넷 지지틀의 회전축의 위치는 유지한 채, 상기 전극 본체의 내부에서 회전할 수 있도록 가이드 하는 적어도 하나의 가이드 부재;를 더 포함하다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 마그넷은 서로 다른 극성이 적층된 트랙 형상으로 복수개가 구비되고, 이웃하는 마그넷 사이에 자기장이 발생되도록 배열된다.
또한, 본 발명은 본 발명에 따른 캐소드 전극이 설치된 플라즈마 증착 장치를 더 제공한다.
본 발명은 다음과 같은 우수한 효과를 가진다.
먼저, 본 발명의 증착 장치용 캐소드 전극에 의하면, 전극 본체 구동수단과 마그넷 구동수단을 진공 챔버 외부에서 캡착탈식으로 체결할 수 있어, 캐소드 전극의 전체 길이는 축소할 수 있고, 전체 길이 대비 자기장 발생 영역을 최대화할 수 있으므로, 챔버 내부에서 증착 물질이 균일하게 비산되게 하여 증착 품질, 증착 효율을 향상시킬 수 있는 장점을 가진다.
먼저, 본 발명의 증착 장치용 캐소드 전극에 의하면, 자기장 발생수단과 전극 본체가 별개로 회전될 수 있으므로, 다양한 증착 조건에 따라 자기장의 형성 위치를 용이하게 제어할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 증착 장치용 캐소드 전극에 의하면, 구성 부품 간의 체결이 용이하여, 장치의 조립성이 개선된 장점을 가진다.
또한, 본 발명의 증착 장치용 캐소드 전극에 의하면, 상기 전극 본체의 양측에 체결된 캡들에 의해, 챔버 외부의 전극 본체 구동수단과 마그넷 구동수단이 간단한 구조로 체결될 수 있으며, 일체로 패키지화될 수 있는 장점을 지닌다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 캐소드 전극을 보여주는 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 캐소드 전극을 보여주는 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 캐소드 전극을 보여주는 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 캐소드 전극의 제1 캡을 보여주는 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 캐소드 전극의 제2 캡을 보여주는 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 캐소드 전극의 자기장 발생수단을 보여주는 단면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 캐소드 전극의 조립 예를 보여주는 도면이다.
본 발명에서 사용되는 용어는 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어를 선택하였으나, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있는데 이 경우에는 단순한 용어의 명칭이 아닌 발명의 상세한 설명 부분에 기재되거나 사용된 의미를 고려하여 그 의미가 파악되어야 할 것이다.
이하, 첨부한 도면에 도시된 바람직한 실시예들을 참조하여 본 발명의 기술적 구성을 상세하게 설명한다.
그러나, 본 발명은 여기서 설명되는 실시예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화 될 수도 있다. 명세서 전체에 걸쳐 동일한 참조번호는 동일한 구성요소를 나타낸다.
도 1은 본 발명에 따른 캐소드 전극(100)을 보여주는 사시도이고, 도 2는 상기 캐소드 전극을 보여주는 분해 사시도이며, 도 3은 상기 캐소드 전극을 보여주는 단면도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 캐소드 전극(100)은 진공 챔버 내부에서 플라즈마를 발생시키거나, 타켓 물질을 비산시키기 위한 전극으로서, 전극 본체(110), 자기장 발생수단(120), 제1 캡(130) 및 제2 캡(140)을 포함하여 이루어진다.
상기 전극 본체(110)는 양측이 개방된 원통형상의 본체이다.
상기 자기장 발생수단(120)은 상기 전극 본체(110)의 내부에 수용되어, 자기장을 발생시키기 위한 수단으로서, 마그넷 지지틀(121) 및 마그넷(122)을 포함하여 이루어진다.
또한, 상기 마그넷 지지틀(121)은 상기 마그넷(122)을 지지하는 틀로서, 상기 전극 본체(110)의 내부에서 회전가능하도록 구비된다.
또한, 상기 마그넷(122)은 상기 마그넷 지지틀(121) 소정 위치에 상기 마그넷 지지틀(121)의 길이 방향으로 구비되고, 상기 마그넷 지지틀(121)과 함께 회전된다.
또한, 상기 자기장 발생수단(120)은 가이드 부재(123)를 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 가이드 부재(123)는 일측이 상기 마그넷 지지틀(121)의 외면과 결합되고, 타측은 상기 전극 본체(110)의 내측면과 접촉하도록 구비된다.
이는 상기 마그넷 지지틀(121)의 회전축의 위치는 유치한 채, 상기 전극 본체(110)의 내부에서 회전할 수 있도록 가이드하는 역할을 하기 위함이다.
상기 제1 캡(130)은 상기 전극 본체(110)의 일측(111)에 체결된다.
또한, 상기 제1 캡(130)은 외부의 전극 본체 구동수단과 체결되어, 상기 전극 본체(110)의 중심축(c)을 중심으로 상기 전극 본체(110)와 함께 회전된다.
상기 제2 캡(140)은 상기 전극 본체(110)의 타측(112)에 체결된다.
또한, 상기 제2 캡(140)은 상기 전극 본체(110)의 중심축(c)을 중심으로 상기 전극 본체(110)와 함께 회전된다.
즉, 상기 제1 캡(130)이 상기 전극 본체 구동수단와 체결되어 회전됨에 따라, 상기 전극 본체(110) 및 상기 제2 캡(140)이 함께 회전된다.
또한, 상기 마그넷 지지틀(121)은 양단이 상기 캡들(130, 140)의 중앙부를 관통하여 상기 캡들(130,140) 상에서 회전할 수 있도록 구비된다.
다만, 상기 마그넷 지지틀(121)의 양단은 상기 캡들(130,140)의 외측으로 돌출되지 않는다.
이는 상기 마그넷 지지틀(121)이 상기 캡들(130, 140)과는 별개로 회전될 수 있게 하고, 캐소드 전극 전체 길이를 축소시키기 위함이다.
보다 자세하게 설명하면, 상기 마그넷 지지틀(121)은 상기 제 2캡(140)과 체결되는 마그넷 구동수단에 의해 구동력을 전달받아, 상기 자기장 발생수단(120)이 회전되게 한다.
또한, 상기 마그넷 지지틀(121)의 타측(121b) 단면에는 키 홈(key way)이 형성되는 것이 바람직하다.
이는 상기 마그넷 지지틀(121)의 키 홈에 상기 마그넷 구동수단의 키가 체결되어, 상기 마그넷 구동수단의 동력을 용이하게 전달받기 위함이다.
역으로, 상기 마그넷 지지틀(121)의 타측(121b) 단면에는 키가 형성되고, 상기 마그넷 구동수단에는 키 홈이 형성될 수 있으나, 이 경우 상기 마그넷 지지틀(121)의 키가 상기 제2 캡(140)의 외부로 돌출될 수 있으므로 바람직하지 않다.
이는 제2 캡(140)의 외부로 돌출된 키에 의해, 유지 보수시 마그넷 발생수단의 교체가 어려우며, 파손이 발생될 위험성이 커지기 때문이다.
즉, 본 발명에 따른 캐소드 전극(100)의 상기 전극 본체(110)는 상기 제1 캡(130)으로부터 구동력을 전달받아 회전되고, 상기 자기장 발생수단(120)은 상기 마그넷 지지틀(121)로부터 구동력을 전달받아 회전되는 것이다.
이에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따른 캐소드 전극(100)은 상기 전극 본체(110)와 상기 자기장 발생수단(120)이 별개로 회전될 수 있으므로, 다양한 증착 조건에 따라 자기장의 형성 위치를 용이하게 제어할 수 있는 장점을 지닌다.
도 4는 본 발명에 따른 캐소드 전극(100)의 제1 캡(130)을 보여주는 단면도이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 캐소드 전극(100)의 제1 캡(130)은 제1 내측 캡(131), 제1 외측 캡(132) 및 제1 스냅 링(133)을 포함하여 이루어질 수 있다.
여기서, 상기 제1 내측 캡(131)은 중공(130a)이 형성된 원판 형상으로, 상기 전극 본체(110)의 일측(111) 내부에 끼워지며, 상기 중공(130a)에는 상기 마그넷 지지틀(121)의 일측(121a)이 삽입되어 끼워진다.
또한, 상기 제1 외측 캡(132)은 중공이 형성된 원판 형상으로, 상기 제1 내측 캡(131)과 면접하도록 체결되고, 상기 전극 본체(110)의 일측(111)과 연결되며, 상기 전극 본체(110)를 회전시킨다.
또한, 상기 제1 스냅 링(133)은 상기 제1 내측 캡(131)이 상기 전극 본체(110)의 외부로 이탈되지 않도록 상기 제1 내측 캡(131)이 걸리게 하는 수단으로, 상기 전극 본체(110)의 내주 소정 위치에 체결된다.
또한, 상기 제1 내측 캡(131)에는 냉각수 유입홀(131a)이 형성되는 것이 바람직하다.
여기서, 상기 냉각수 유입홀(131a)은 상기 전극 본체(110)의 내부공간과 상기 제1 외측 캡(132)의 중공을 연통되게 하는 홀로서, 외부로부터 냉각수를 공급받아, 상기 전극 본체(110)의 내부공간에 유입되게 하여, 상기 마그넷(122)의 손상을 방지할 수 있게 한다.
도 5는 본 발명에 따른 캐소드 전극(100)의 제2 캡(140)을 보여주는 단면도이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 캐소드 전극(100)의 제2 캡(140)은 제2 내측 캡(141), 제2 외측 캡(142) 및 제2 스냅 링(143)을 포함하여 이루어질 수 있다.
여기서, 상기 제2 내측 캡(141)은 중공(140a)이 형성된 원판 형상으로, 상기 전극 본체(110)의 타측(112) 내부에 끼워지며, 상기 중공(140a)에는 상기 마그넷 지지틀(121)의 타측(121b)이 삽입되어 끼워진다.
또한, 상기 제2 외측 캡(142)는 중공이 형성된 원판 형상으로, 상기 제2 내측 캡(141)과 면접하도록 체결되고, 상기 전극 본체(110)의 타측(112)과 연결되며, 상기 전극 본체(110)와 함께 회전된다.
또한, 상기 제2 스냅 링(143)은 상기 제2 내측 캡(141)이 상기 전극 본체(110)의 외부로 이탈되지 않도록 상기 제2 내측 캡(141)이 걸리게 하는 수단으로, 상기 전극 본체(110)의 내주 소정 위치에 끼워져 체결된다.
또한, 상기 제2 내측 캡(141)에는 냉각수 유출홀(141a)이 형성되는 것이 바람직하다.
여기서, 상기 냉각수 유출홀(141a)은 상기 전극 본체(110)의 내부공간과 상기 제2 외측 캡(142)의 중공을 연통되게 하는 홀로서, 상기 전극 본체(110)의 내부공간으로 유입된 냉각수를 배출할 수 있게 한다.
도 6은 본 발명에 따른 캐소드 전극(100)의 자기장 발생수단(120)을 보여주는 도면이다.
도 6을 참조하면, 본 발명에 따른 캐소드 전극(100)의 마그넷(122)은 제1 마그넷(122a)과 제2 마그넷(122b)으로 구비될 수 있다.
또한, 상기 마그넷(122)의 개수는 제한되는 바가 아니며, 적어도 2개 이상이 서로 이격되어 구비될 수 있다.
또한, 상기 제1 마그넷(122a)과 상기 제2 마그넷(122b)는 서로 다른 극성이 적층된 트랙 형상으로 구비될 수 있으며, 상기 제1 마그넷(122a)와 상기 제2 마그넷(122b) 사이에 자기장이 발생되도록 배열된다.
즉, 상기 제1 마그넷(122a)의 내주로 상기 제2 마그넷(122b)가 삽입되는 형태로 배열될 수 있다.
이하에서는, 도 7을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 캐소드 전극(100)의 조립 예를 구체적으로 설명하기로 한다.
먼저, 상기 전극 본체(110)의 일측(111) 내부에 상기 제1 내측 캡(131)을 삽입한다(a).
또한, 상기 전극 본체(110)의 내면에는 상기 제1 내측 캡(131)이 상기 전극 본체(110)의 중앙부를 향해 삽입되는 거리가 소정 거리로 제한되게 하는 단턱부(113a)가 형성될 수 있다.
다음으로, 상기 제1 스냅링(133)을 상기 전극 본체(110)에 끼워넣는다(b).
다음, 상기 전극 본체(110)의 내부에 상기 자기장 발생수단(120)을 삽입하여 위치시킨다(c).
이때, 상기 전극 본체(110)의 타측(112)을 통해 상기 자기장 발생수단(120)이 끼워진다.
또한, 상기 자기장 발생수단(120)은 상기 전극 본체(110) 내부에서 상기 전극 본체(110)의 중심축 방향으로 왕복 이동 가능하도록 구비된다.
다음, 상기 마그넷 지지틀(121)의 일측(121a)이 상기 제1 내측캡(131)의 중공에 끼워지도록 밀어 넣는다(d).
이때, 상기 제1 내측 캡(131)은 상기 마그넷 지지틀(121)의 일측 단턱부(121a-1)에 걸려 가압되고, 상기 전극 본체(110)의 일측(111) 단부를 향해 소정거리 이동된다.
다만, 상기 제1 내측 캡(131)은 상기 제1 스냅 링(131)에 걸려, 상기 전극 본체(110)의 외부로 이탈되지는 않는다.
다음, 상기 제1 외측 캡(132)을 상기 제1 내측 캡(131)과 면접하도록 체결하는 동시에, 상기 전극 본체(110)에 고정시킨다(e).
다음, 상기 전극 본체(110)의 타측(112) 내부에 상기 제2 내측 캡(141)을 삽입한다(f).
또한, 상기 제2 내측 캡(141)의 중공에 상기 마그넷 지지틀(121)의 타측(121b)이 끼워지도록 밀어 넣는다.
또한, 상기 전극 본체(110)의 내면에는 상기 제2 내측 캡(141)이 상기 전극 본체(110)의 중앙부를 향해 삽입되는 거리가 소정 거리로 제한되게 하는 단턱부(113b)가 형성될 수 있다.
다음, 상기 제2 스냅링(143)을 상기 전극 본체(110)의 타측(112)을 통해 끼워넣는다(g).
다음, 상기 자기장 발생수단(120)의 일단부를 상기 전극 본체(110)의 타측(112) 방향으로 밀어 소정 거리 이동시킨다(h).
이때, 상기 제2 내측 캡(141)은 상기 마그넷 지지틀(121)의 타측 단턱부(121a-2)에 걸려 상기 자기장 발생수단(120)과 함께 이동되며, 상기 제2 스냅링(143)에 걸려, 상기 전극 본체(110)의 외부로 이탈되지는 않는다.
다음, 상기 제2 외측 캡(142)을 상기 제2 내측 캡(141)과 면접하도록 체결하는 동시에, 상기 전극 본체(110)에 고정시킨다(i).
상술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 캐소드 전극(100)은 전극 본체 구동수단과 마그넷 구동수단을 진공 챔버 외부에서 상기 캡들(130, 140)에 착탈식으로 체결할 수 있어, 캐소드 전극의 전체 길이는 축소할 수 있고, 전체 길이 대비 자기장 발생 영역을 최대화할 수 있으므로, 챔버 내부에서 증착 물질이 균일하게 비산되게 하여 증착 품질, 증착 효율을 향상시킬 수 있는 장점을 지닌다.
더욱이, 상기 제1 캡(130), 상기 전극 본체(110) 및 상기 제2 캡(140)이 함께 회전되고, 상기 자기장 발생수단(120)을 별개로 회전될 수 있는 구조이므로, 다양한 증착 조건에 따라 자기장의 형성 위치를 용이하게 제어할 수 있고, 구성 부품 간의 체결이 용이하여, 장치의 조립성이 개선된 장점을 지닌다.
또한, 외부의 전극 본체 구동수단과 마그넷 구동수단이 간단한 구조로 체결될 수 있으며, 일체로 패킹될 수 있게 된다.
또한, 본 발명은 본 발명에 따른 캐소드 전극이 설치된 플라즈마 증착 장치를 더 제공한다.
이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명은 바람직한 실시예를 들어 도시하고 설명하였으나, 상기한 실시예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.
110 : 전극 본체 120 : 자기장 밸생수단
121 : 마그넷 지지틀 122 : 마그넷
123 : 가이드부재 130 : 제1 캡
131 : 제1 내측캡 132 : 제1 외측캡
133 : 제1 스냅링 140 : 제2 캡
141 : 제2 내측캡 142 : 제2 외측캡
143 : 제2 스냅링

Claims (11)

  1. 양측이 개방된 원통형상의 전극 본체;
    상기 전극 본체의 일측에 체결되며, 상기 전극 본체와 함께 회전할 수 있는 제1 캡;
    상기 전극 본체의 타측에 체결되며, 상기 전극 본체와 함께 회전할 수 있는 제2 캡; 및
    상기 전극 본체의 내부에서 회전 가능하도록 구비되는 자기장 발생수단;을 포함하고,
    상기 자기장 발생수단은 상기 전극 본체의 길이 방향으로 구비되는 마그넷 지지틀 및 상기 마그넷 지지틀 외측면 소정 위치에 부착되는 마그넷을 포함하고,
    상기 마그넷 지지틀의 일단은 상기 제1 캡의 중앙부를 관통하고, 타단은 상기 제2 캡의 중앙부를 관통하여, 상기 마그넷 지지틀이 상기 캡들 상에서 회전 가능하도록 구비되되, 상기 마그넷 지지틀의 양단은 상기 캡들의 외부로 돌출되지 않게 구비되고,
    상기 제1 캡에는 외부의 전극 본체 구동수단이 착탈식으로 체결 가능하고, 상기 전극 본체 구동수단은 체결되었을 때, 상기 제1 캡으로 구동력을 전달하며, 상기 제2 캡에는 외부의 마그넷 구동수단이 착탈식으로 체결 가능하고, 상기 마그넷 구동수단은 체결되었을 때, 상기 마그넷 지지틀로 구동력을 전달하는 것을 특징으로 하는 증착 장치용 캐소드 전극.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 전극 본체는 상기 제1 캡으로부터 구동력을 전달받아 회전되고, 상기 자기장 발생수단은 상기 마그넷 지지틀로부터 구동력을 전달받아 회전되는 것을 특징으로 하는 증착 장치용 캐소드 전극.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 제1 캡은
    중공이 형성된 원판 형상으로, 상기 전극 본체의 일측 내부에 끼워지며, 상기 중공에 마그넷 지지틀의 일측이 끼워지는 제1 내측 캡;
    중공이 형성된 원판 형상으로, 상기 제1 내측 캡과 면접하도록 체결되고, 상기 전극 본체의 일측과 연결되며, 상기 전극 본체와 함께 회전되는 제1 외측 캡;
    상기 전극 본체의 소정위치에 구비되어 상기 제1 내측 캡이 상기 전극 본체의 외부로 이탈되지 않도록 상기 제1 내측 캡이 걸리게 하는 제1 스냅 링;을 포함하는 것을 특징으로 하는 증착 장치용 캐소드 전극.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 제2 캡은
    중공이 형성된 원판 형상으로, 상기 전극 본체의 타측 내부에 끼워지며, 상기 중공에 마그넷 지지틀의 타측이 끼워지는 제2 내측 캡;
    중공이 형성된 원판 형상으로, 상기 제2 내측 캡과 면접하도록 체결되고, 상기 전극 본체의 타측과 연결되며, 상기 전극 본체와 함께 회전되는 제2 외측 캡;
    상기 전극 본체의 소정위치에 구비되어 상기 제2 내측 캡이 상기 전극 본체의 외부로 이탈되지 않도록 상기 제2 내측 캡이 걸리게 하는 제2 스냅 링;을 포함하는 것을 특징으로 하는 증착 장치용 캐소드 전극.
  5. 제 3항 또는 제 4항에 있어서,
    상기 마그넷 지지틀의 타측 단면에는 마그넷 구동수단의 키와 체결되어 동력을 전달받을 수 있는 키 홈(key way)이 형성되는 것을 특징으로 하는 증착 장치용 캐소드 전극.
  6. 제 3항 또는 제 4항에 있어서,
    상기 제1 내측 캡에는 상기 전극 본체의 내부공간과 상기 제1 외측 캡의 중공을 연통되게 하고, 외부로부터 냉각수를 공급받을 수 있는 냉각수 유입홀이 형성되고,
    상기 제2 내측 캡에는 상기 전극 본체의 내부공간과 상기 제2 외측 캡의 중공을 연통되게 하여, 상기 전극 본체의 내부공간으로 유입된 냉각수를 배출할 수 있는 냉각수 배출홀이 형성되는 것을 특징으로 하는 증착 장치용 캐소드 전극.
  7. 제 4항에 있어서,
    상기 마그넷 지지틀은
    상기 전극 본체 내부에서 상기 전극 본체의 중심축 방향으로 소정 거리 이동가능하도록 구비되되, 상기 내측 캡들의 중공에서 이탈되지 않도록 구비되는 것을 특징으로 하는 증착 장치용 캐소드 전극.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 전극 본체의 양측 내면에는
    상기 내측 캡들이 상기 전극 본체의 중앙부를 향해 이동될 수 있는 거리가 소정 거리로 제한되게 하는 단턱부가 형성된 것을 특징으로 하는 증착 장치용 캐소드 전극.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 자기장 발생수단은
    일측이 상기 마그넷 지지틀의 외면과 결합되고, 타측은 상기 전극 본체의 내측면과 접촉하며, 상기 마그넷 지지틀의 회전축의 위치는 유지한 채, 상기 전극 본체의 내부에서 회전할 수 있도록 가이드 하는 적어도 하나의 가이드 부재;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 증착 장치용 캐소드 전극.
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 마그넷은 서로 다른 극성이 적층된 트랙 형상으로 복수개가 구비되고, 이웃하는 마그넷 사이에 자기장이 발생되도록 배열되는 것을 특징으로 하는 증착 장치용 캐소드 전극.
  11. 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항의 캐소드 전극이 설치된 플라즈마 증착 장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN116057199A (zh) * 2020-10-08 2023-05-02 株式会社爱发科 旋转式阴极单元用的驱动块

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