KR20170084314A - 코팅 프로세스 및 웨브 코팅 설비를 위한 개별 마스크를 구비한 마스킹 어레인지먼트 - Google Patents

코팅 프로세스 및 웨브 코팅 설비를 위한 개별 마스크를 구비한 마스킹 어레인지먼트 Download PDF

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유르겐 헨리히
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어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드
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Abstract

기판을 마스킹하기 위한 마스크 모듈이 제공된다. 마스크 모듈은 마스크 캐리어 및 마스크를 포함한다. 마스크 캐리어는 후면(back side), 전면(front side), 및 마스크 캐리어 개구들(apertures)을 갖는다. 후면은 기판을 향하도록(facing) 설계될 수 있고, 전면은 코팅 소스를 향하도록 설계될 수 있다. 마스크는 마스크 캐리어의 후면에 분리 가능하게(detachably) 부착된다. 마스크는 마스크 개구들을 갖고, 마스크 캐리어 개구들의 일부를 덮는다. 마스크 개구들과 마스크 캐리어 개구들은, 코팅 재료가 코팅 소스로부터 마스크 개구들을 통해 기판으로 전달되는 것을 허용하도록 정렬될 수 있다. 또한, 기판을 코팅하기 위한 코팅 설비 및 방법이 제공된다.

Description

코팅 프로세스 및 웨브 코팅 설비를 위한 개별 마스크를 구비한 마스킹 어레인지먼트{MASKING ARRANGEMENT WITH SEPARATE MASK FOR A COATING PROCESS AND WEB COATING INSTALLATION}
[0001] 본 개시내용은 기판들의 코팅에 관한 것이며, 구체적으로, 예컨대, 롤-투-롤(roll-to-roll) 프로세스들에서, 가요성(flexible) 기판이 코팅 설비(coating installation)를 통해 안내되는 웨브(web) 코팅 프로세스들에 관한 것이다. 더 구체적으로, 본 개시내용은, 재료를 기판 상에 코팅하는 진공 증착, 예컨대, 스퍼터링에 관한 것이다. 몇몇 애플리케이션들에서, 코팅 재료는 가요성 기판 상에 스트라이프들(stripes)을 형성할 것이며, 스트라이프들은, 스트라이프들 간의 갭들에 의해 분리된다.
[0002] 웨브들은, 예컨대, 커패시터들을 형성하기 위한 것과 같이 전자 애플리케이션들을 위한, 코팅되지-않은 스트라이프들 또는 갭들에 의해 분리되는 코팅된 스트라이프들을 수용해야 할 수 있다. 웨브들은 PET(polyethylene terephthalate) 또는 PI(polyimide)로 만들어질 수 있으며, 코팅된 스트라이프들은 금속으로 만들어질 수 있다.
[0003] 공지된 방법에 따르면, 스트라이프들을 정의하는 데에 오일 증발(oil evaporation)이 사용된다. 오일은 파이프들에 의해 웨브 상에 뿌려져서 스트라이프들을 형성하고, 스퍼터링에 의해 웨브 상에 증착된 재료는, 오일이 존재하지 않는 스트라이프들에만 부착될 것인 반면에, 오일이 있는 스트라이프들에서는, 증착된 재료가 나중에 제거될 수 있다. 그러나, 이는, 별도의 오일 증발 격실(compartment), 및 스퍼터 증착 후에 재료 및 오일을 제거하기 위한 제거 단계를 필요로 한다. 웨브 상의 아주 작은 잔유들(remainders of oil)이라도, 생산될 커패시터들의 동작을 악화시킬 수 있다. 그러므로, 프로세스는 매우 효율적이지 않고, 오류가 생기기 쉬위며, 진공 환경에서 상당한 양의 공간을 사용하여, 증가된 비용과 아마도 감소된 처리량으로 이어진다. 부가적으로, 코팅된 스트라이프들 사이의 전이 구역(transition zone), 및 중간의 코팅되지 않은 스트라이프-형 갭들은 원하는 만큼 선명하지(sharp) 않을 수 있거나, 즉, 원하는 만큼 작지 않을 수 있거나, 또는, 웨브를 따라 변형을 겪을 수 있으며, 그에 따라, 코팅된 스트라이프들의 품질이 충분하지 않을 수 있다.
[0004] 예컨대, 커패시터들은, 포일(foil) 상에 오일의 패턴을 제공하고, 그리고 오일에 의해 덮히지(covered) 않는 영역에 금속 필름들을 증착시킴으로써, 웨브 포일 상에 생성될 수 있다. 이에 의해, 금속 증착 프로세스 이후에, 오일은 제거되어야 한다.
[0005] 결과적으로, 웨브 코팅 프로세스에서 가요성 기판 상의 구조화된(structured) 코팅들의 형성을 개선할 필요가 있다.
[0006] 실시예에 따르면, 기판을 마스킹하기(masking) 위한 마스크 모듈이 제공된다. 마스크 모듈은 마스크 캐리어 및 마스크를 포함한다. 마스크 캐리어는 후면(back side), 전면(front side), 및 마스크 캐리어 개구들(apertures)을 갖는다. 후면은 기판을 향하도록(facing) 설계될 수 있고, 전면은 코팅 소스를 향하도록 설계될 수 있다. 마스크는 마스크 캐리어의 후면에 분리 가능하게(detachably) 부착된다. 마스크는 마스크 개구들을 갖고, 마스크 캐리어 개구들의 일부를 덮는다. 마스크 개구들과 마스크 캐리어 개구들은, 코팅 재료가 코팅 소스로부터 마스크 개구들을 통해 기판으로 전달되는 것을 허용하도록 정렬될 수 있다.
[0007] 추가적인 실시예들에 따르면, 두께(ds)의 기판을 코팅하기 위한 코팅 설비가 제공된다. 코팅 설비는, 웨브 코팅 프로세스에서 가요성 기판을 코팅하기 위한 웨브 코팅 설비일 수 있다. 코팅 설비는, 본원에서 설명되는 바와 같은 마스크 모듈을 포함한다. 또한, 코팅 설비는, 기판을 지지하기 위한 기판 지지 표면을 갖는 이동 가능한 기판 지지부를 포함한다. 마스크 모듈의 마스크는, 이동 가능한 기판 지지부의 이동 가능한 기판 지지 표면으로부터 거리(d=ds+x)에 배열되며, 여기서, x는 0.1mm 내지 0.6mm 범위에 있다.
[0008] 추가적인 실시예에 따르면, 기판을 코팅하기 위한 웨브 코팅 설비가 제공된다. 기판은 두께(ds)를 가질 수 있다. 기판은 가요성 기판일 수 있다. 웨브 코팅 설비는 회전 가능한 기판 지지부를 포함한다. 회전 가능한 기판 지지부는, 기판을 지지하기 위한 기판 지지 표면을 가질 수 있다. 회전 가능한 기판 지지부는 코팅 드럼일 수 있다. 웨브 코팅 설비는 기판 마스크, 및/또는 기판 마스크를 위한 랙(rack)을 더 포함한다. 기판 마스크는, 본원에서 설명되는 바와 같은 마스크 모듈의 마스크일 수 있지만, 대안적으로, 상이한 종류의 마스크일 수 있다. 기판 마스크 및/또는 랙은, 회전 가능한 기판 지지부로부터, 특히, 회전 가능한 기판 지지부의 기판 지지 표면으로부터 거리(d)에 배열된다. 기판 마스크 및/또는 랙은 코팅 소스와 회전 가능한 기판 지지부 사이에 배열될 수 있다.
[0009] 추가적인 실시예에 따르면, 기판을 코팅하기 위한 방법이 제공된다. 방법은 마스크 모듈을 제공하는 단계를 포함한다. 마스크 모듈은 마스크 캐리어 및 마스크를 포함한다. 마스크는 마스크 캐리어의 후면에 분리 가능하게 부착되고, 마스크 개구들을 정의한다. 마스크 캐리어의 후면은 기판을 향한다. 방법은, 기판 지지부 위에서 그리고 기판 지지부와 마스크 사이에서 기판을 이동시키는 단계를 더 포함한다. 방법은, 기판의 표면을 코팅 재료로 코팅하는 단계를 더 포함한다. 코팅 재료는 마스크 개구들을 통해 기판으로 전달된다. 코팅되는 기판의 표면과 마스크 사이의 거리(x)는 0.1mm 내지 0.6mm 범위에 있을 수 있다.
[0010] 추가적인 실시예에 따르면, 기판을 코팅하기 위한 방법이 제공된다. 기판은 두께(ds)를 가질 수 있다. 기판은 가요성 기판일 수 있다. 방법은, 기판 마스크와 기판 지지부 사이에서 기판을 이동시키는 단계를 포함하며, 기판 지지부의 기판 지지 표면은, 기판이 기판 지지 표면과 접촉하는 영역에서 기판과 함께 이동한다. 기판 마스크는 정적으로(statically) 배열되고, 마스크 개구들을 갖는다. 기판 마스크는, 본원에서 설명되는 바와 같은 마스크 모듈의 마스크일 수 있지만, 대안적으로, 상이한 종류의 마스크일 수 있다. 방법은, 기판의 표면을 코팅 재료로 코팅하는 단계를 더 포함한다. 코팅 재료는 마스크 개구들을 통해 기판으로 전달된다. 코팅되는 기판의 표면과 기판 마스크 사이의 거리(x)는 0.1mm 내지 0.6mm 범위에 있을 수 있다.
[0011] 실시예들은 또한, 개시된 마스크 모듈 및 코팅 설비들을 동작시키기 위한 방법들에 관한 것이다. 이러한 방법 단계들은, 수동으로(manually) 수행될 수 있거나 또는 자동화될(automated) 수 있는데, 예컨대, 적절한 소프트웨어에 의해 프로그래밍된(programmed) 컴퓨터에 의해, 둘의 임의의 조합에 의해 또는 임의의 다른 방식으로 제어될 수 있다.
[0012] 본원에서 설명되는 실시예들과 결합될 수 있는 추가적인 장점들, 특징들, 양태들, 및 세부 사항들은 종속 청구항들, 상세한 설명, 및 도면들로부터 명백하다.
[0013] 당업자에게 완전하고 가능한 개시내용은, 첨부한 도면들에 대한 참조를 포함하여 본 명세서의 나머지 부분에서 더 구체적으로 열거된다:
도 1-2는, 본원에서 설명되는 실시예들에 따른 마스크 모듈을 도시하고;
도 3은, 본원에서 설명되는 실시예들에 따른 마스크 모듈의 마스크 캐리어의 변형을 도시하며;
도 4는, 마스크 및 도 3의 마스크 캐리어를 포함하여, 본원에서 설명되는 실시예들에 따른 마스크 모듈을 도시하고;
도 5는, 도 1의 선(A-A)을 따른 단면의 사시도를 도시하며;
도 6은, 본원에서 설명되는 실시예들에 따른, 마스크 캐리어에 부착된 마스크, 및 마스크 모듈을 위한 안내 시스템을 구비한, 도 1-2의 마스크 모듈을 도시하고;
도 7은, 본원에서 설명되는 실시예들에 따른 코팅 설비 및 마스크 모듈을 도시하며;
도 8은, 본원에서 설명되는 실시예들에 따른 코팅 설비의 개략적인 예시를 도시하고;
도 9-10는, 본원에서 설명되는 실시예들에 따른 코팅 설비를 도시하며;
도 11-12는, 본원에서 설명되는 바와 같은 마스크 모듈의 실시예들에 관하여, 형상들 및 치수들, 그리고 형상들과 치수들 간의 관계들을 개략적으로 예시한다.
[0014] 이제, 다양한 예시적인 실시예들이 상세히 참조될 것이며, 그러한 실시예들 중 하나 또는 그 초과의 예들은 각각의 도면에 예시된다. 각각의 예는 설명으로 제공되며, 제한으로 의도되지 않는다. 예컨대, 일 실시예의 부분으로서 예시되거나 설명되는 특징들은, 더 추가적인 실시예들을 생성하기 위해 다른 실시예들과 함께 사용되거나 또는 다른 실시예들에 대해 사용될 수 있다. 본 개시내용은 그러한 수정들 및 변형들을 포함하도록 의도된다.
[0015] 도면들에 대한 이하의 설명 내에서, 동일한 참조 번호들은 동일한 컴포넌트들을 지칭한다. 일반적으로, 개별적인 실시예들에 대한 차이들만이 설명된다. 도면들에 도시된 구조들은 필수적으로 실제 크기로 도시된 것은 아니지만, 실시예들에 대한 더 나은 이해를 제공한다.
[0016] 본원에서 사용되는 바와 같이, "가요성 기판"이라는 용어는 웨브들, 포일들, 등을 포함할 수 있지만, 이에 제한되지 않는다. 가요성 기판은 종종, 가요성의 얇은 재료의 연속적인 시트(sheet)로 구성된다. 가요성 기판의 재료들은 플라스틱들, 예컨대, PET 또는 PI, 등일 수 있다. 가요성 기판의 두께는 1mm 미만, 더 전형적으로 500㎛ 미만 또는 심지어 100㎛ 미만 또는 50㎛ 미만, 예컨대, 10㎛ 내지 30㎛, 예컨대, 23㎛일 수 있다. 가요성 기판은, 적어도 0.5m, 더 전형적으로 적어도 1m 또는 심지어 적어도 4m의 폭을 가질 수 있다. 가요성 기판은 적어도 200m, 적어도 500m, 적어도 1km, 적어도 25km 또는 심지어 적어도 60km의 길이를 가질 수 있다.
[0017] "웨브 코팅 프로세스"라는 용어는, 이동하는, 특히 가요성인 기판(그러나 가요성 기판에 제한되지는 않음)에 대한 연속적인 코팅 프로세스를 나타내는데 사용된다. 웨브이다. 웨브 코팅 프로세스는, 예컨대, 롤-투-롤 프로세스를 포함할 수 있다. 웨브 코팅 프로세스는, 예를 들면, 예컨대, 스퍼터 타겟(sputter target)으로부터 스퍼터링하는 것에 의해 코팅 재료를 가요성 기판 상에 증착시키기 위한 진공 환경에서 적어도 부분적으로 실시될 수 있으며, 그러한 프로세스는 진공 코팅 프로세스로 지칭될 것이다. 따라서, 진공 모듈들, 예컨대, 진공 챔버들을 구비한 웨브 코팅 설비 또는 웨브 코팅 장치가 진공 코팅 설비 또는 진공 코팅 장치로 지칭될 것이다. 진공 챔버들 또는 진공 챔버들의 격실에서의 진공 조건들은 10mbar 아래 또는 심지어 1mbar 아래의 압력들일 수 있다.
[0018] 본원에서 설명되는 실시예들은 코팅 설비, 특히 웨브 코팅 설비, 기판을 코팅하기 위한, 특히 웨브 코팅 설비에서 가요성 기판을 코팅하기 위한 방법, 그리고 코팅 프로세스에서 기판을 마스킹하기 위한 마스크 모듈에 관한 것이다. 하나 또는 그 초과의 마스크들 또는 마스크 모듈들은 코팅 설비에 정적으로 배열될 수 있다. 코팅 소스는 코팅 재료를 마스크(들) 또는 마스크 모듈(들)을 향해 방출할 수 있고, 따라서, 정적으로 배열된 마스크 또는 마스크 모듈 하에서 이동하는 기판은 코팅, 예컨대, 스트라이프 코팅을 받을 수 있다.
[0019] 본원에서 설명되는 몇몇 실시예들에 따르면, 마스크 모듈이 제공된다. 마스크 모듈은 특히, 웨브 코팅 프로세스를 위해 구성될 수 있다. 특히, 마스크 모듈은, 코팅 설비, 특히 웨브 코팅 설비에서 고정적으로 설치되도록 구성될 수 있다. 마스크 모듈은 마스크 캐리어 및 마스크를 포함한다. 마스크 캐리어는 후면(back side), 전면(front side), 및 마스크 캐리어 개구들(apertures)을 갖는다. 웨브 또는 다른 가요성 기판과 같은 기판을 코팅하기 위한 코팅 설비에 마스크 모듈이 장착될 때, 마스크 캐리어의 후면은 기판을 향하고 전면은 코팅 소스를 향한다. 더 구체적으로, 마스크 캐리어의 후면은 마스크의 전면을 향하고, 마스크의 후면은 기판 및/또는 코팅 설비의 기판 지지부를 향한다. 마스크는 마스크 캐리어와 기판 또는 기판 지지부 사이에 완전히 배열될 수 있다.
[0020] 마스크는 마스크 캐리어의 후면에 분리 가능하게(detachably) 부착된다. 마스크는 마스크 캐리어의 후면에 분리 가능하게 플러깅될(plugged) 수 있다. 플러깅은 마찰력 및/또는 자력에 의해 달성될(effected) 수 있다. 마스크 캐리어 및 마스크 모듈은, 기계적(mechanical) 및/또는 자기(magnetic) 커플링들을 포함하여, 플러그 연결 또는 신속 연결 해제를 포함할 수 있다. 마스크는 마스크 개구들을 갖는다. 마스크는 마스크 캐리어 개구의 일부를 덮는다. 마스크 개구들과 마스크 캐리어 개구들은, 코팅 소스로부터의 코팅 재료가, 웨브 코팅 프로세스에서, 마스크 개구들을 통해 가요성 기판 상으로 전달되는 것을 허용하도록 정렬될 수 있다.
[0021] 도 1 및 2는 마스크 모듈(10)의 실시예를 도시한다. 마스크 모듈(10)은 마스크 캐리어(100) 및 마스크(200)를 포함하고, 마스크는 마스크 캐리어로부터 분리되어 있다. 도 1 및 2는, 분해된 상태, 즉, 마스크가 마스크 캐리어에 부착되지 않은 상태의 마스크 캐리어(100) 및 마스크(200)를 도시한다. 도 1은, 마스크 캐리어(100)의 후면(110)에 대한, 그리고 마스크(200)의 후면(210)에 대한 도면이다. 마스크 캐리어(100)의 후면(110) 및 마스크(200)의 후면(210)은, 웨브 코팅 프로세스에서 마스크(200) 하에서 이동하는 가요성 기판을 향하는 측들이다. 도 2는, 마스크 캐리어(100)의 전면(120)에 대한, 그리고 마스크(200)의 전면(220)에 대한 도면이다. 마스크 캐리어(100)의 전면(120) 및 마스크(200)의 전면(220)은, 웨브 코팅 프로세스에서 코팅 소스를 향하는 측들이다.
[0022] 마스크 캐리어(100)는 마스크 캐리어 개구들(130)을 갖는다. 도 1 및 2에서의 마스크 캐리어 개구들(130)은, 전면(120)으로부터 후면(110)까지 내내 마스크 캐리어(100)를 관통하는, 스트라이프-형의, 개략적으로 직사각형인 개구부들이다. 마스크(200)는, 개수 면에서 마스크 캐리어 개구들(130)에 대응하는 마스크 개구들(230)을 갖는다. 도 1-2에서의 마스크 개구들(230)은 또한, 전면(220)으로부터 후면(210)까지 내내 마스크(200)를 관통하는, 스트라이프-형의, 개략적으로 직사각형인 개구부들이다. 그러한 유형의 마스크는 본원에서 스트라이프 마스크로 지칭될 것이다. 마스크 개구들은 마스크 캐리어 개구들(130)보다 더 작다. 도 1-2의 마스크 개구들(230)은, 마스크 캐리어 개구들(130)과 비교할 때, 더 협소하고 더 짧은 스트라이프-형 개구부들이다.
[0023] 마스크(200)가 마스크 캐리어(100)에 플러깅될 때(예컨대, 도 6 참고), 마스크 개구들(230)은 마스크 캐리어 개구들(130)에 대해 정렬되고, 마스크(200)는 마스크 캐리어 개구들(130)의 일부를 덮는다. 도 1-2에 도시된 실시예에서, 마스크(200)는, 스트라이프-형 마스크 캐리어 개구들(130)의 긴 측들 너머로, 그리고 또한, 마스크 캐리어 개구들(130)의 짧은 측들 너머로 연장된다. 도 1-2의 실시예에서, 마스크 개구들(230)은, 코팅 소스로부터의 코팅 재료가 마스크 모듈(10)을 통과하는 것을 허용하는, 그러나 또한, 코팅 재료가 마스크 모듈(10)을 통과할 수 있는 곳을 정의하고 제한하는 유효한 개구들이다.
[0024] 도 3은 마스크 캐리어(100)의 변형을 도시한다. 도 1의 마스크 캐리어(100)는 9개의 마스크 캐리어 개구들(130)을 갖고, 마스크 캐리어 개구들 중 2개의 최외각 마스크 캐리어 개구들은, 2개의 최외각 마스크 캐리어 개구들 사이에 있는 7개의 내측 마스크 캐리어 개구들보다 더 협소하다. 도 3에서, 마스크 캐리어(100)는 10개의 마스크 캐리어 개구들을 갖고, 마스크 캐리어 개구들 모두는 동일한 형상 및 치수들을 갖는다. 도 4는, 조립된 상태, 즉, 마스크가 마스크 캐리어에 플러깅된 상태에서 전면으로부터, 도 3의 마스크 캐리어(100), 및 10개의 마스크 개구들을 구비한 대응하는 마스크(200)를 도시한다. 도 6은, 조립된 상태에서 후면으로부터, 도 1의 마스크 캐리어(100), 및 9개의 마스크 개구들을 구비한 대응하는 마스크(200)를 도시한다.
[0025] 본원에서 설명된 바와 같이 마스크 캐리어 및 분리 가능한 마스크를 구비한 마스크 모듈은, 단일 피스(one piece)로서 만들어진 마스크의 사용에 비해, 여러가지 장점들을 제공한다. 예컨대, 코팅 프로세스에서 사용하기 위한 정밀한 공차들(close tolerances)을 충족시키기 위해, 단일-피스 마스크는, 구리와 같이 양호한 열 전도성을 갖는(그리고 따라서 온도-안정화가 잘될 수 있는) 재료로 만들어질 수 있지만, 그러한 재료들은 다소 연질(soft)일 수 있다. 마스크 개구들의 날카로운 에지들은 양호한 코팅 품질에 좋지만, 구리와 같은 연질의 재료가 사용된다면, 예컨대, 취급 또는 세정 동안 쉽게 변형될 수 있다. 본원에서 설명되는 마스크 모듈에서, 마스크 캐리어는, 양호한 열 전도성을 갖는 연질의 재료로 만들어질 수 있지만, 마스크 캐리어는 그러한 날카로운 에지들을 가질 필요는 없다. 매우 얇은 마스크는 날카로운 에지들을 제공할 수 있고, 양호한 열 전도성을 필수적으로 가질 필요가 없는 더 경질(hard)의 재료로 만들어질 수 있다. 따라서, 2-컴포넌트 유형의 마스크 모듈은 취급 및/또는 세정에 대해 더 강건할 수 있다. 또한, 개별 마스크는, 예컨대, 레이저 커팅 또는 워터 커팅에 의해 생산하기 쉽고, 따라서, 생산하기에 비용-효율적이다. 그러므로, 마스크 캐리어와 함께 사용하기 위한 개별 마스크는 교체하기에 비싸지 않을 수 있고, 예컨대, 세정이 어렵거나 비싼 경우에, 일회용 물품일 수 있다. 상이한 크기들의 마스크 개구들을 구비한 개별 마스크들의 전체 세트의 생산이 또한 감당 가능(affordable)하며, 따라서 코팅들의 크기들, 예컨대, 스트라이프-코팅들의 폭은 필요에 따라 조정될 수 있다. 게다가, 날카로운 에지들을 구비한 매우 얇은 마스크가, 양호한 코팅 품질에 대해 유리하기 때문에, 일정량(certain amount)의 코팅을 받았고 그 이유 때문에 더 두꺼워진 사용된 마스크는 새로운 마스크로 간단히 교체될 수 있으며, 잠재적으로, 마스크 캐리어를 또한 교체하거나 심지어 세정해야 할 필요는 없다.
[0026] 마스크는 매우 얇고 블레이드-형일 수 있는데, 예컨대, 면도날처럼 얇을 수 있다. 마스크는 편평(flat)할 수 있지만, 마스크 자신의 무게 하에서 마스크가 구부러질(bent) 수 있거나 심지어 구부러지도록 가요성일 수 있다. 마스크는, 높은 종횡비를 갖는 입방형(cuboid)일 수 있는데, 즉, 마스크의 두께는, 마스크의 길이 및 폭보다 적어도 10의 2제곱배(=적어도 100배) 더 작을 수 있다. 마스크는 원통형(cylinder) 표면의 형상을 가질 수 있다. 마스크의 두께는 일정할 수 있다. 몇몇 실시예들에 따르면, 마스크의 두께는 1mm 미만, 0.5mm 미만, 또는 심지어 0.3mm 미만, 또는 0.2mm와 동일하거나 그 미만이다. 마스크의 두께는 0.05mm 내지 0.6mm 범위, 특히, 0.1 내지 0.3mm 범위에 있을 수 있다. 마스크는 마스크 캐리어보다 더 얇다. 마스크는 마스크 캐리어보다 10, 15, 20, 25 또는 심지어 30 배보다 더 얇을 수 있는데, 여기서, 마스크 캐리어 및 마스크의 두께들은 전면으로부터 후면까지 측정된다. 마스크 캐리어는 3, 4, 5, 또는 6mm보다 더 두꺼울 수 있다. (마스크가 마스크 캐리어와 접촉하는 중앙 부분에서) 마스크 캐리어의 두께는 3 내지 20mm 범위, 4 내지 10mm 범위, 그리고 특히 5 내지 8mm 범위에 있을 수 있다.
[0027] 얇은 마스크 및 더 두꺼운 마스크 캐리어를 구비한 마스크 모듈은 여러가지 장점들을 제공한다. 얇은 마스크는, 가요성 기판 상의 코팅된 지역들, 예컨대, 코팅된 스트라이프들의 더 가파른(steeper) 프로파일들로 이어진다. 더 가파른 프로파일은, 코팅되지 않은 지역과 코팅된 지역 사이의 더 짧은 전이 구역을 의미하며, 가요성 기판 상의 코팅 패턴의 더 높은 품질로 이어진다. 이는, 이하에서 도 11과 관련하여 추가적으로 설명될 것이다. 또한, 성기 설명된 바와 같이, 얇은 개별 마스크는 비싸지 않고, 생산하기에 용이하다. 동시에, 더 두꺼운 마스크 캐리어는 마스크에, 그리고 따라서 마스크 모듈에 강성(rigidity)을 제공한다. 이는, 마스크 모듈이, 웨브 코팅 프로세스에서, 이동하는 가요성 기판에 대해 작은 거리에 공간적으로 고정되어 설치되고, 마스크의 후면과 코팅되는 가요성 기판의 표면 사이의 작은 갭에 의해 생긴 정밀한 공차들을 충족시키는 것을 허용한다. 마스크와 가요성 기판 사이의 그러한 작은 거리는 또한, 도 11과 관련하여 이하에서 추가로 설명될 바와 같이, 코팅된 지역들의 더 가파른 프로파일들로 이어진다.
[0028] 마스크 캐리어는 후면 상에 마스크 정렬 구조를 포함할 수 있으며, 마스크가 마스크 정렬 구조와 맞물릴 때, 특히, 마스크가 마스크 정렬 구조 내에 플러깅될 때, 마스크는 마스크 캐리어와 정렬된다. 구체적으로, 마스크가 마스크 정렬 구조와 맞물릴 때, 마스크 캐리어 개구들은 마스크 개구들과 정렬될 수 있다. 마스크 정렬 구조는, 마스크 캐리어의 후면 내에 형성된 하나 또는 그 초과의 리세스들(recesses), 예컨대, 하나 또는 그 초과의 노치들(notches), 그루브들(grooves) 또는 슬롯들(slots)을 포함할 수 있다. 마스크는, 대응하는 자가-정렬(self-alignment) 구조를 포함할 수 있다. 마스크의 자가-정렬 구조는 하나 또는 그 초과의 돌출부들(protrusions), 돌기들(projections) 또는 다른 링크들(links), 예컨대, 클립들(clips), 플랩들(flaps), 림들(rims) 또는 설부들(tongues)을 포함할 수 있다. 자가-정렬 구조 및 정렬 구조는 제혀(groove-and-tongue) 또는 키-및-슬롯(key-and-slot) 연결을 형성할 수 있다. 마스크의 자가-정렬 구조는 마스크 캐리어의 정렬 구조 내에 플러깅될 수 있고, 마스크와 마스크 캐리어 사이의 분리 가능한 연결은 마찰에 의해 달성될 수 있거나 적어도 보조된다. 대안적으로, 마스크의 자가-정렬 구조 및 마스크 캐리어의 정렬 구조는 상호 정렬만을 위해서 역할을 한다.
[0029] 마스크 캐리어는 마스크 유인(attraction) 구조를 포함할 수 있다. 마스크 유인 구조는, 마스크가 마스크 캐리어에 분리 가능하게 부착될 때 마스크에 인력을 가한다. 마스크 유인 구조는 인력을 기계적으로, 예컨대, 개방되고 폐쇄될 수 있는 체결 수단에 의해 가할 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 마스크 유인 구조는 자성(magnetism)에 의한 인력을 가할 수 있다. 마스크 캐리어는 자기 부분, 예컨대, 마스크 캐리어의 후면에 배열된 복수의 영구 자석들과 같은 하나 또는 그 초과의 영구 자석들을 포함할 수 있다. 영구 자석들과 같은 자기 부분은 후면의 리세스들에 배열될 수 있다. 자기 부분은 후면과 동일 평면 상에 있을 수 있다. 영구 자석들과 같은 자기 부분은, 마스크 캐리어 개구들의 지역들에서는 제외하고, 후면의 지역에 걸쳐서 균등하게 분포될 수 있다. 대안적으로, 마스크 캐리어 자체가 자기일 수 있으며, 마스크 캐리어의 전체 후면이 자기 부분을 제공한다. 마스크는 강자성(ferromagnetic) 재료를 포함할 수 있거나 또는 강자성 재료로 만들어질 수 있다. 마스크 유인 구조는, 단독으로 또는 마스크 정렬 구조와 조합하여, 마스크와 마스크 캐리어 사이에 분리 가능한 연결을 제공할 수 있다.
[0030] 도 1-4에 도시된 마스크 모듈(10)의 실시예에서, 마스크 캐리어(100)는 마스크 정렬을 위한 3개의 노치들(140)을 포함하고, 자기력들에 의해 마스크(200)를 유인하기 위한 복수의 작은 영구 자석들(150)을 포함한다. 작은 영구 자석들은, 스트립(strip)-형 마스크 캐리어 개구들(130)의 테두리들(borders)을 따라 일렬로(in lines) 배열된다. 마스크(200)는 강자성일 수 있는데, 예컨대, 인바(invar)로 만들어질 수 있고, 마스크가 마스크 캐리어에 플러깅될 때 3개의 노치들(140)과 맞물리기 위한 3개의 래치들(latches)(240)을 포함한다. 도 4 및 6은, 마스크(200)가 마스크 캐리어(100)에 플러깅되고, 마스크 개구들(230)이 마스크 캐리어 개구들(130)에 대해 정렬되며, 맞물린 노치들(140)과 래치들(240)에 의해 정렬이 제공되는 것을 도시한다. 마스크(200)는 마스크 캐리어(100)와 접촉하도록, 작은 영구 자석들(150)(도 4 및 6에서는 보이지 않음)에 의해 가해지는 자기력들에 의해 당겨진다.
[0031] 도 5는, 도 1에 도시된 선들(A-A)을 따른, 마스크 캐리어(100)의 단면을 사시도로 도시한다. 단면은, 마스크 캐리어(100)의 후면(110) 상의 원형 리세스들 내에 납땜된(soldered) 작은 영구 자석들(150)을 보여주며, 작은 영구 자석들 및 땜납(solder)은 후면(110) 밖으로 돌출되지 않지만, 후면(110)과 동일 평면 상에 있거나 또는 원형 리세스들에 완전히 담긴다.
[0032] 마스크 캐리어 상의 정렬 구조 및 마스크 상의 대응하는 자가-정렬 구조는, 마스크 캐리어로의 마스크의 신속하고 용이한 부착, 그리고 또한 신속하고 용이한 분리를 허용한다. 또한, 정렬 구조들이 맞물릴 때 마스크 및 마스크 캐리어가 정렬될 것이다. 마스크 캐리어의 자기 부분과 같은 마스크 유인 구조는, 마스크와 마스크 캐리어를 정렬 상태로 유지하기 위한 부가적인 고정을 제공한다. 또한, 마스크 유인 구조는 마스크와 마스크 캐리어의 밀착(close contact)을 제공하며, 마스크 모듈의 이러한 컴포넌트들 사이의 열 전도를 증가시킨다. 이러한 특징들은, 웨브 코팅 프로세스 동안, 이동하는 가요성 기판에 매우 가까운 웨브 코팅 설비에 마스크 모듈이 설치될 때 정밀한 공차들을 충족시키는 것을 보조한다.
[0033] 마스크 캐리어의 후면은, 적어도, 만곡된(curved) 기판 지지 표면에 대향하여(opposite) 배열되도록 설계된 부분에서, 만곡될 수 있다. 후면은 만곡된 표면을 포함할 수 있거나, 만곡된 표면일 수 있다. 곡률은 일정할 수 있다. 곡률은 오목(concave)할 수 있다. 오목하다는 것은, 후면의 중간 부분이, 마스크 캐리어의 전면을 향해 함몰되어(depressed) 있음을 의미한다. 마스크 캐리어의 만곡된 후면은, 적어도, 마스크가 마스크 캐리어와 접촉하는 부분들에서, 원통의 역(inverse) 형상을 가질 수 있다. 마스크 캐리어의 후면의 곡률은, 코팅 설비의 기판 지지부의 기판 지지 표면의 곡률과 매칭(matching)되도록, 특히, 코팅 드럼의 원통형 표면과 매칭되도록 설계될 수 있다. 마스크가 마스크 캐리어에 부착될 때, 그리고 마스크 캐리어의 후면이 마스크의 전면과 접촉할 때, 마스크의 후면은 마스크 캐리어의 후면과 동일한 형태를 가질 수 있다.
[0034] 도 1, 3, 및 5는, 마스크(200)의 전면(220)이 마스크 캐리어(100)의 후면(110)과 접촉하는 영역에서 마스크 캐리어의 폭을 따라서, 일정한 음의 곡률, 즉, 오목한 곡률을 갖는, 마스크 캐리어(100)의 후면(110)을 도시한다. 이러한 영역은 또한, 마스크 캐리어(100)의 중앙부(186)로서 지칭될 것이다. 도 4 및 6은, 마스크(200)의 폭을 따라서, 마스크(200)의 후면(210)이, 마스크(200)의 전면(220)이 마스크 캐리어의 후면(110)과 접촉하는 영역에서의 마스크 캐리어(100)의 후면(110)과 동일한 일정한 음의 곡률을 갖는 것을 도시한다. 곡률의 반경은, 코팅 설비의 코팅 드럼의 (양의) 곡률의 반경과 매칭되도록 설계된다.
[0035] 마스크 캐리어의 후면의 그리고/또는 마스크의 형상을 기판 지지 표면과 매칭되도록 설계하는 것은, 마스크의 전체 폭을 따라서, 기판 지지 표면에 의해 지지되는 기판과 마스크 사이의 작은 갭을 허용한다. 이는 코팅 패턴의 품질을 개선한다.
[0036] 마스크 캐리어는, 전면 상에 테이퍼진(tapered) 부분들을 가질 수 있다. 테이퍼진 부분들은 마스크 캐리어 개구들을 둘러쌀 수 있고, 마스크 캐리어 개구들을 향하여 테이퍼질 수 있다. 마스크 캐리어 개구들의 둘레에서의 마스크 캐리어의 두께는, 3mm 미만, 2mm 미만, 1mm 미만일 수 있고, 그리고 0.1 내지 2mm, 특히, 0.5mm 내지 2mm 범위에 있을 수 있다. 테이퍼링 각도는 20° 내지 60°, 특히 25° 내지 50°, 더 특히 30° 내지 45°, 예컨대, 약 45°일 수 있다. 테이퍼링 각도는, 마스크 캐리어의 후면과 테이퍼진 부분 사이의 각도이다.
[0037] 도 2 및 4는, 마스크 캐리어(100)의 전면(120) 상의 테이퍼진 부분들(115)을 도시한다. 마스크 캐리어(100)의 두께는 마스크 캐리어 개구들(130)을 향하여 감소한다.
[0038] 그러한 테이퍼진 부분들의 장점은, 코팅 소스로부터 도달하는 코팅 재료가, 마스크 캐리어 개구들의 측벽들이 마스크 캐리어의 후면에 대해 수직인 경우와 동일한 정도로 차폐되지(shielded) 않는다는 점이다. 더 많은 재료가 코팅될 기판에 도달하여, 코팅 재료의 낭비를 감소시킨다. 대안적으로, 마스크 캐리어 개구부들의 측벽들은 수직일 수 있거나, 거의 수직일 수 있다. 특히, 마스크 캐리어가 두꺼울 때, 예컨대, 4cm, 6cm, 또는 그 초과로 더 두꺼울 때, 그러한 설계는 콜리메이팅 효과(collimating effect)를 제공한다. 마스크에 대해 실질적으로 수직으로 날아오는 코팅 재료만이 기판에 도달할 수 있으며, 패턴 프로파일의 품질이 개선되지만, 이는 잠재적으로 비싼 코팅 재료를 낭비하는 대가이다.
[0039] 마스크 캐리어는 열 소스 또는 히트 싱크(heat sink)에 커플링될 수 있다. 특히, 마스크 캐리어는, 가열 유체 또는 냉각 유체를 위한 하나, 둘 또는 그 초과의 온도 안정화 채널들을 포함할 수 있다. 마스크 캐리어의 온도 안정화 채널(들)은, 가열 유체를 제공하기 위해 열 소스의 외부 파이프들에 커플링될 수 있거나, 또는 냉각 유체를 제공하기 위해 히트 싱크의 외부 파이프들에 커플링될 수 있다. 온도 안정화 채널(들)은 마스크 캐리어 내부에서 마스크 캐리어의 길이를 따라서 연장될 수 있다. 온도 안정화 채널(들)은, 적어도 구간적으로(piecewise), 직선일 수 있다. 직선 채널들 또는 채널들의 직선 부분들은, 예컨대, 마스크 캐리어의 본체 내로의 드릴링(drilling)에 의해, 또는 밀링(milling)에 의해, 생산하기가 더 쉽다. 열 소스 또는 히트 싱크, 외부 파이프들, 외부 파이프들을 마스크 캐리어의 온도 안정화 채널(들)에 연결하는 커넥터들, 온도 안정화 채널(들)은, 마스크 캐리어 및 마스크를, 그리고 따라서 마스크 모듈을 일정한 온도에서 유지하기 위한 온도 안정화 시스템을 형성할 수 있다.
[0040] 도 1-5는, 마스크 캐리어(100)의 외측 부분들을 따라서 그리고 심지어 그 주변으로 이어지는(running) 적어도 하나의 온도 안정화 채널(160)을 도시한다. 구체적으로, 마스크 캐리어(100)는, 마스크가 부착되는 부분인 중앙부(186); 중앙부의 측에 대한 2개의 프레임 부분들(188) - 프레임 부분들(188)은 중앙부로부터 돌출되고 마스크 캐리어(100)의 길이를 따라서 연장됨 -; 코팅 설비 내에 먼저 삽입되는 제 1 단부 부분(182); 및 적어도 하나의 온도 안정화 채널(160)이 2개의 단부들을 갖고, 그리고 가열 또는 냉각 유체가 온도 안정화 채널(160)을 통해 순환하게 하도록 열 소스 또는 히트 싱크의 파이프들(364)에 연결하기 위해 커넥터들(362)이 부착될 수 있는(도 7 참고) 제 2 단부 부분(184)을 갖는다. 온도 안정화 채널은 프레임 부분들(188)을 통해 이어지며, 제 1 단부 부분(182)을 통해 이어질 수 있다. 마스크 캐리어 개구들(130)을 구비한 중앙부는 온도 안정화 채널(160)에 열적으로 커플링된다.
[0041] 온도 안정화 시스템, 특히, 마스크 캐리어의 온도 안정화 채널(들)은, 마스크 모듈을 일정한 온도, 특히, 코팅 설비의 기판 지지부, 예컨대, 코팅 드럼과 동일한 온도에서 유지하는 것을 허용한다. 이는, 기판 상에서의 코팅 재료의 증착, 그리고 본원에서 설명되는 정밀한 공차들 내에서 코팅 설비를 유지하는 것 양자 모두에 대해, 특히, 기판과 마스크 사이의 매우 작은 갭으로 코팅 프로세스가 수행되는 것을 허용하는 것에 대해 유리하다.
[0042] 마스크 캐리어는 안내 구조를 포함할 수 있다. 안내 구조는 코팅 설비의 랙과 맞물리도록 구성된다. 마스크 캐리어는 안내 구조에 의해 랙 내로 안내될 수 있고, 그리고/또는 안내 구조에 의해, 랙에서의 공간적으로 고정된 포지션에 고정될 수 있다. 안내 구조는, 마스크 캐리어의 중앙부의 측에 대해 마스크 캐리어의 길이를 따라서 연장되는, 마스크 캐리어의 프레임 부분들을 포함할 수 있다. 안내 구조, 특히 프레임 부분들은, 랙의 레일들 내에 맞물리기 위한 롤들(rolls) 또는 휠들(wheels) 및/또는 안내 구조를 랙의 레일들에 센터링하기(centering) 위한 베어링들(bearings)을 더 포함할 수 있다. 마스크 캐리어는, 제 1 단부 부분 및/또는 제 2 단부 부분에서, 마스크 캐리어 정렬 부분들, 예컨대, 마스크 캐리어의 후면에 형성된 리세스들을 더 포함할 수 있다. 마스크 캐리어 및 부착된 마스크를 포함하여, 마스크 모듈을 정렬하기 위해, 코팅 설비의 정렬 핀들이 그러한 리세스들 내에 그리핑(grip)될 수 있다.
[0043] 도 1-7, 그리고 특히 도 5, 6, 및 7은, 마스크 캐리어(100)의 안내 구조(170)를 예시한다. 안내 구조(170)는 마스크 캐리어(100)의 프레임 부분들(188)을 포함한다. 롤들(172)이 프레임 부분들(188)에 부착된다. 롤들(172)은, 프레임 부분들(188)의 측들에 형성된 리세스들(171)에 앵커링될(anchored) 수 있다. 롤들(172)은 마스크 캐리어(100)의 측 표면들로부터 돌출된다. 베어링들(174)은, 마스크 캐리어(100)의 측 표면들 내에, 즉, 프레임 부분들(188)의 측들 내에 제조된 리세스들에 배열된다. 롤들(172)은 코팅 설비의 랙(370)의 레일들(372)에서 롤링할 수 있고, 마스크가 부착된 마스크 캐리어는 랙 내로 슬라이딩될 수 있으며, 베어링들(174)은 마스크 캐리어(100)를 센터링한다. 마스크 캐리어는, 제 1 단부 부분(182) 및 제 2 단부 부분(184)에 리세스들로서, 또는 그러한 단부 부분들을 통하는 홀들로서 형성된 마스크 캐리어 정렬 부분들(180)을 포함할 수 있다. 마스크 캐리어(100)가 랙(370) 내로 슬라이딩되었을 때, 정렬 핀들(도시되지 않음)은 마스크 캐리어 정렬 부분들(180) 내에 삽입될 수 있다. 그런 다음에, 마스크 모듈(10)은 코팅 설비에 정적으로 포지셔닝되고, 기판 지지부 및/또는 코팅될 기판에 대해 정렬된다. 몇 개의 마스크 모듈들이 있다면, 마스크 모듈들은 또한, 서로에 대해 정렬되며, 특히, 하나의 마스크 모듈의 마스크 개구들은 다른 마스크 모듈들의 마스크 개구들에 대해 정렬된다. 각각의 스트라이프가 몇 개의 층들을 갖는 스트라이프 코팅들이 생성될 수 있다.
[0044] 마스크 캐리어 정렬 구조 및 마스크 캐리어의 안내 구조는, 마스크 모듈들의 용이한 취급 및 교환뿐만 아니라 마스크 모듈들의 정확한 포지셔닝 및 정렬을 허용한다. 마스크 캐리어, 특히 프레임 부분들은, 크레인(crane) 또는 호이스트(hoist)와 맞물리도록 크레인 또는 호이스트를 위해 설계된 리세스들과 같은 취급 부분들을 더 포함할 수 있다. 그러한 수단들은 마스크 모듈들의 취급 및 교환을 더 용이하게 한다.
[0045] 마스크 모듈 및 마스크 모듈의 컴포넌트들은, 이하의 예시적인 형상들, 치수들, 및 재료 조성들 중 적어도 하나를 가질 수 있다. 마스크 캐리어의 길이는 30cm 내지 500cm, 예컨대, 70cm 내지 150cm일 수 있다. 마스크 캐리어의 폭은 10cm 내지 100cm, 예컨대, 15cm 내지 40cm일 수 있다. 마스크의 길이는 25cm 내지 450cm, 예컨대, 60cm 내지 120cm일 수 있다. 마스크의 폭은 5cm 내지 80cm, 예컨대, 10cm 내지 25cm일 수 있다. 마스크의 전면의 지역은, 마스크가 마스크 캐리어의 지역에 대해, 즉, 마스크 캐리어의 후면에 대해 완전히 끼워맞춤(fit)되도록 될 수 있다. 마스크는 직사각형 형상으로 이루어질 수 있다. 마스크 개구들은 직사각형 형상으로 이루어질 수 있다. 마스크 개구들의 길이는 4cm 내지 70cm, 예컨대, 8cm 내지 20cm 범위에 있을 수 있다. 마스크 개구들의 길이가 측정되는, 마스크 개구들의 길이방향(longitudinal) 측들은, 마스크가 마스크 캐리어에 부착될 때의, 마스크 캐리어의, 그리고/또는 마스크의 폭의 방향을 따라서 연장될 수 있다. 마스크 개구들의 폭은 1mm 내지 40mm 범위, 예컨대, 5mm 내지 20mm 범위에 있을 수 있다. 마스크 개구들 사이의 거리는 5mm 내지 100mm 범위, 예컨대, 10mm 내지 25mm 범위에 있을 수 있다. 마스크 캐리어 개구들의 폭은 5mm 내지 50mm, 예컨대, 6mm 내지 25mm 범위에 있을 수 있다. 마스크 캐리어 개구들의 길이는 4cm 내지 75cm, 예컨대, 8.5cm 내지 20.5cm 범위에 있을 수 있다. 마스크 캐리어 개구들은, 마스크 개구들보다, 길이 방향으로 그리고 폭 방향으로, 적어도 2%, 적어도 5%, 또는 적어도 10% 더 클 수 있고, 그리고/또는 마스크 개구들보다 많아 봐야 30%, 많아 봐야 15%, 또는 많아 봐야 5% 더 클 수 있다. 마스크는 각각의 마스크 캐리어 개구의 1% 내지 60%, 예컨대, 3% 내지 20%를 덮을 수 있다. 마스크 캐리어 개구들의 횡 측들에서 그리고/또는 길이방향 측들에서, 마스크 캐리어 개구들 내로 연장되는, 마스크의 부분들은 0.2mm 내지 5mm, 예컨대, 0.5mm 내지 2mm의 길이를 가질 수 있다. 마스크 캐리어 개구들 내로 연장되는 부분들(그리고, 마스크 개구들을 정의하는, 마스크 캐리어 개구들 내로 연장되는 부분들의 내측 둘레)의 길이(w)는, 마스크 개구들의 둘레에서 마스크 캐리어 개구들의 두께(y2)와 관련될 수 있으며, 관계는 y2/w=tanα이고, α는 마스크 캐리어의 테이퍼진 부분들의 테이퍼링 각도이다. 마스크는 2 내지 100개의 마스크 개구들, 예컨대, 2 내지 40개의 마스크 개구들, 예컨대, 6 내지 30개의 마스크 개구들을 포함할 수 있다. 마스크 캐리어는, 대응하는 개수의 마스크 캐리어 개구들을 포함할 수 있다. 마스크 개구들의 폭은 모든 마스크 개구들에 대해 동일할 수 있지만, 대안적으로, 상이한 폭들의 코팅된 스트라이프들을 생성하도록 상이할 수 있다. 마스크 개구들의 길이는 모든 마스크 개구들에 대해 동일할 수 있지만, 대안적으로, 상이한 두께들을 갖는 코팅된 스트라이프들을 생성하도록 상이할 수 있다. 하나의 마스크 모듈의 마스크 개구들의 형상, 개수, 및/또는 치수들은, 다른 마스크 모듈의 마스크 개구들의 형상, 개수, 및/또는 치수들과 동일할 수 있지만, 대안적으로, 예컨대, 상이한 두께들을 갖는 코팅된 스트라이프들을 생성하도록 상이할 수 있다. 마스크는 강자성일 수 있다. 본원에서 사용되는 바와 같은 "강자성"이라는 용어는, 진정한 강자성(true ferromagnetism)의 반향(echo)인 일종의 자성을 포함한다. 다시 말해서, 본원에서 사용되는 바와 같은 "강자성 재료"의 개념은, 철(iron)과 같은 진정한 강자성 재료들과 다른 물질들의 조성물들(compositions)인 재료들을 포함한다. 예컨대, 강철들(steels)에서의 강자성은 순수 철과 비교하여 억제되지만, 그러한 재료들은 본원에서 강자성 재료로서 이해되어야 한다. 마스크는 강자성 금속을 포함할 수 있거나, 강자성 금속으로 이루어질 수 있다. 마스크는, 특히 주 성분으로서 철을 포함할 수 있고, 탄소, 니켈, 코발트, 마그네슘, 백금, 팔라듐, 규소, 및 이들의 조합들 중 적어도 하나의 엘리먼트를 포함할 수 있다. 마스크는, 매우 낮은 열 팽창 계수, 예컨대, 20℃에서 4·10-6K-1 미만, 특히 2·10-6K-1 미만, 더 특히 1.2·10-6K-1 미만의 열 팽창 계수를 갖는 하나 또는 그 초과의 재료들을 포함할 수 있거나, 그러한 재료들로 이루어질 수 있다. 마스크는, 인바, 코바르(kovar), 및 이들의 합금들 및 조합들을 포함할 수 있거나, 인바, 코바르, 및 이들의 합금들 및 조합들로 이루어질 수 있다. 마스크 개구들은, 고정밀도를 제공하는 레이저 컷팅에 의해 생성될 수 있다. 마스크 캐리어는, 적어도, 마스크 캐리어가 마스크와 접촉하는 중앙부에, 60W·m-1·K-1 초과, 특히 200W·m-1·K-1 초과, 더 특히 300W·m-1·K-1 초과의 열 전도성을 갖는 재료를 포함할 수 있거나, 그러한 재료로 이루어질 수 있다. 예컨대, 구리 및 구리의 합금들이 사용될 수 있다. 구리 및 구리의 합금들은, 유사하게 반드시 양호한 열 전도성을 가질 필요는 없는 마스크의 온도를 안정화하는 것을 포함하여, 마스크 모듈의 온도를 안정화하는 것에 대해 높은 열 전도성의 장점을 제공한다. 구리는 또한 비싸지 않으며 성형하기 쉽다.
[0046] 추가적인 실시예들에 따르면, 코팅 설비가 제공된다. 코팅 설비는 진공 코팅 설비일 수 있다. 구체적으로, 코팅 설비는, 웨브와 같은 가요성 기판을 코팅하기 위한 웨브 코팅 설비일 수 있다. 코팅 설비는 이동 가능한 기판 지지부를 포함한다. 이동 가능한 기판 지지부는 기판을 지지하기 위한 기판 지지 표면을 갖는다. 기판 지지 표면은 기판의 후면과 접촉할 수 있고, 기판을 운송할 수 있다. 기판 지지 표면은 만곡될 수 있다. 이동 가능한 기판 지지부는 회전 가능할 수 있으며, 예컨대, 회전 가능한 코팅 드럼일 수 있다. 기판 지지부는, 가열 또는 냉각 유체를 순환시키기 위한 하나 또는 그 초과의 온도 안정화 채널들을 포함할 수 있다.
[0047] 몇몇 실시예들에서, 코팅 설비는 적어도 하나의 코팅 소스를 포함한다. 적어도 하나의 코팅 소스는, 기판을 코팅하기 위한, 코팅 재료 또는 코팅 재료들을 제공할 수 있다. 코팅 소스들은 스퍼터 소스들, 증발 소스들, 예컨대, 전자 빔 증발 소스들, PECVD(plasma enhance chemical vapor deposition) 소스들, 또는 다른 소스들일 수 있다. 부가적으로 또는 대안적으로, 코팅 설비는 적어도 하나의 처리 디바이스, 예컨대, 에천트(etchant) 소스를 포함할 수 있다. 코팅 소스들 및/또는 처리 디바이스들은 특히, 진공 조건들에서 사용하기 위해 이루어질 수 있다. 단순함을 위해, 본원에서 코팅 소스(들)가 참조될 것이지만, 처리 디바이스들이 부가적으로 또는 그 대신에 채용될 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 스퍼터 소스는 평면형(planar) 스퍼터 타겟 또는 회전 가능한 스퍼터 타겟을 포함할 수 있다. 코팅 설비는 1, 2, 3, 4, 5, 6, 또는 그 초과의 코팅 소스들을 포함할 수 있다. 코팅 소스들은, 모두 동일한 유형의 코팅 소스일 수 있지만, 대안적으로, 본원에서 설명된 유형들로부터 선택된 상이한 코팅 소스들일 수 있다. 각각의 코팅 소스들에 의해 제공되는 코팅 재료들은 동일한 코팅 재료일 수 있거나, 그렇지 않으면, 상이한 코팅 소스들에 의해 상이한 코팅 재료들이 제공될 수 있다. 코팅 재료들은 금, 팔라듐, 구리, 알루미늄 및 다른 재료들, 또는 이들의 합금들 또는 조합들일 수 있다.
[0048] 코팅 설비는 하나 또는 그 초과의 증착 챔버들, 특히 하나 또는 그 초과의 진공 챔버들을 포함할 수 있다. 증착 챔버들은 분리 벽들에 의해 격실들로 분할될 수 있다. 각각의 증착 챔버 또는 증착 챔버의 각각의 격실은 증착 소스를 포함할 수 있다. 코팅 설비는 몇 개의 증착 모듈들을 포함할 수 있고, 증착 묘듈 각각은 하나 또는 그 초과의 증착 챔버들 또는 증착 챔버들의 격실들을 포함할 수 있다. 코팅 설비는, 와인딩(winding) 챔버 및 언와인딩(unwinding) 챔버와 같은 기판 취급 챔버들을 더 포함할 수 있다. 기판 취급 챔버들은 또한, 진공 챔버들일 수 있거나, 그렇지 않으면, 대기압에 있을 수 있으며, 기판이 코팅 설비의 진공 부분 내로 전달되는 것을 허용하는 진공 록들(vacuum locks)에 의해 진공 챔버들에 링크될 수 있다.
[0049] 코팅 설비는 적어도 하나의 기판 마스크, 예컨대, 1 내지 20개의 기판 마스크들, 특히 1 내지 10개의 마스크들을 포함한다. 특히, 코팅 설비는 코팅 소스들과 같은 개수의 기판 마스크들을 포함할 수 있다. 코팅 설비의 몇몇 실시예들에서, 기판 마스크들은, 특히 증착 챔버(들) 또는 증착 챔버의 격실들에서, 특히 진공 챔버(들)에서, 정적으로 배열된다. 여기서, "정적으로 배열된"이라는 용어는, 기판 마스크들이 코팅 설비에서 고정된 포지션에 있음을 의미한다. 따라서, 기판 마스크들은 또한 정적 기판 마스크들로 지칭된다. 기판 마스크(들)는, 본원에서 설명되는 바와 같은 마스크 모듈의 마스크들일 수 있지만, 또한, 상이한 종류의 마스크일 수 있다. 기판 마스크는, 대응하는 코팅 소스와 이동 가능한 기판 지지부, 예컨대, 회전 가능한 코팅 드럼 사이에 배열될 수 있다. 몇 개의 기판 마스크들 및 대응하는 코팅 소스들이 코팅 드럼 주위에 배열될 수 있다.
[0050] 도 8은, 코팅 드럼(306), 코팅 소스(301), 및 정적으로 배열된 기판 마스크(10')를 포함하는 코팅 설비(300')의 실시예를 도시한다. 기판 마스크(10')는 코팅 소스(301)와 코팅 드럼(306) 사이에 배열된다. 웨브(20)는, 회전축(305)을 중심으로 회전하고 웨브(20)를 운송하는 코팅 드럼(306) 주위에서 안내된다. 웨브(20)의 후면은 코팅 드럼(306)의 기판 지지 표면(307)과 접촉한다. 웨브(20)는, 기판 마스크(10')와 코팅 드럼(306)의 기판 운송 표면 사이의 갭(x)을 통해 이동하고, 웨브(20)는 코팅 소스(301)로부터의 코팅 재료에 의해, 패터닝된 코팅을 받으며, 결과적으로 코팅된 웨브(20')를 얻는다.
[0051] 본원에서 설명된 바와 같은 정적 기판 마스크들 또는 마스크 모듈들은, 이동하는 또는 회전하는 마스크들과 비교하여, 훨씬 적은 공간을 필요로 하는데, 공간은 특히, 진공 코팅 설비들에서 제약되며 비싸다. 또한, 회전하는 마스크들은 기판과 접촉하며, 이에 의해, 회전하는 마스크의 속도는 이동하는 기판의 속도와 반드시 정밀하게 매칭되어야 한다. 그러한 시스템들은, 속도가 단지 조금만 다른 경우에, 기판을 스크래칭하기 쉽다. 정적 기판 마스크들, 특히 본원에서 설명되는 바와 같은 마스크 모듈들의 마스크들은 기판과 접촉하지 않으며, 기판을 스크래칭하고 기판 상에 형성된 패턴들을 망가뜨릴 가능성을 감소시킨다. 또한, 코팅된 스트라이프들과 같은, 기판 상의 코팅이, 하나의 프로세스 단계에서 적용될 수 있다. 오일 증발 기술을 사용하면 여러 가지 단계들, 즉, 오일이 증착되는 단계, 그런 다음에 코팅 재료가 증착되는 단계, 그리고 그 후에 코팅 재료의 일부 및 오일이 다시 제거되는 단계가 필요하다. 그러므로, 정적 (코팅) 마스크들은, 패터닝된 코팅을 이동하는 기판 상에 형성하는 효율적인 방법을 제공한다.
[0052] 몇몇 실시예들에 따르면, 코팅 설비는, 본원에서 설명되는 실시예들에 따른 마스크 모듈을 포함한다. 코팅 설비는 1, 2, 3, 4, 5, 6, 또는 그 초과의 그러한 마스크 모듈들을 포함할 수 있다. 특히, 코팅 설비는 코팅 소스들과 같은 개수의 마스크 모듈들을 포함할 수 있다. 코팅 설비의 몇몇 실시예들에서, 마스크 모듈(들)은, 증착 챔버(들) 또는 증착 챔버의 격실들에서, 특히 진공 챔버(들)에서, 정적으로 배열된다. 여기서, "정적으로 배열된"이라는 용어는, 마스크 모듈들이 코팅 설비에서 고정된 포지션에 있음을 의미한다. 따라서, 마스크 모듈들은 또한 정적 마스크 모듈들로 지칭된다. 코팅 설비는 마스크 모듈을 수용하기 위한 랙을 포함할 수 있다. 코팅 설비는, 마스크 모듈들이 있는 개수와 같은 개수의 랙들을 포함할 수 있다. 마스크 모듈(들)은 랙(들)의 레일들 내로 슬라이딩될 수 있다. 코팅 설비는, 마스크 모듈(들)을 정렬하고 포지셔닝하기 위해 마스크 캐리어 정렬 부분들 내에 맞물리는 정렬 핀들을 포함할 수 있다. 마스크 모듈(들)은 기판 이동 방향으로 차례로 배열될 수 있고, 특히, 이동하는 기판 지지부에서 마스크 모듈들의 길이방향 측들이 평행하게 배열될 수 있다. 특히, 마스크 모듈(들)은 코팅 드럼 주위에 배열될 수 있다.
[0053] 이하에서, "마스크"라는 용어는, 본원에서 설명되는 바와 같은 마스크 모듈의 마스크에 대해서, 그리고 또한, 기판을 코팅하기 위한 코팅 마스크들 및 물질, 예컨대, 에천트에 의해 기판을 처리하기 위한 처리 마스크들을 포함하여, 임의의 다른 종류의 기판 마스크에 대해서, 양자 모두에 대해 사용된다. 마스크는 이동 가능한 기판 지지부의 기판 지지 표면으로부터 거리(d=ds+x)에 배열될 수 있다. 여기서, ds는 코팅된 기판의 두께이고, x는 기판과 마스크 사이의 갭의 치수이다. 이는, 마스크의 후면이, 마스크의 후면과 기판의 전면 사이의 갭의 두께와 기판의 두께의 합에 대응하는 거리만큼 기판 지지 표면으로부터 분리되어 있음을 의미한다. 갭의 두께(x)는 0.05mm 내지 2mm 범위, 특히 0.1 내지 1mm 범위, 더 특히 0.1mm 내지 0.6mm 범위에 있을 수 있다. 기판, 예컨대, 웨브 또는 다른 "무한(endless) 기판"의 두께(ds)는 0.01mm 내지 1mm 범위, 특히 0.02mm 내지 0.3mm 범위, 예컨대, 23㎛일 수 있다. 이동 가능한 기판 지지부의 기판 지지 표면과 마스크의 후면 사이의 거리(d)는, 0.06 내지 3mm 범위, 특히 0.15mm 내지 1.3mm 범위, 더 특히 0.2mm 내지 0.8mm 범위에 있을 수 있다. 다른 마스크 모듈들의 마스크들은, 존재하는 경우, 이동 가능한 기판 지지부의 기판 지지 표면으로부터 동일한 거리에 배열될 수 있다.
[0054] 웨브 코팅 설비는, Applied Materials에 의해 제조되는 SmartWebTM, TopMetTM 또는 TopBeamTM 장치, 또는 Applied Materials에 의해 제조되는 다른 코팅 설비일 수 있다.
[0055] 도 9는, 본원의 실시예들에 따른, 웨브(20)를 코팅하기 위한 웨브 코팅 설비(300)를 예시적으로 도시한다. 웨브 코팅 설비(300)는, 언와인딩 모듈(410), 와인딩 모듈(420), 및 언와인딩 모듈과 와인딩 모듈 사이에 배치된 프로세스 모듈(308)을 포함하는 롤-투-롤 시스템으로서 구성된다. 프로세스 모듈(308)은 제 1 코팅 챔버(310), 제 2 코팅 챔버(320), 제 3 코팅 챔버(330), 및 제 4 코팅 챔버(340)를 포함한다. 코팅 챔버들(310, 320, 330, 340)은 코팅 드럼(306)을 중심으로 방사상으로 배치된다. 복수의 프로세스 모듈들(308)은 직렬로(in series) 배치될 수 있다(도시되지 않음).
[0056] 프로세스 모듈(308)은, 웨브(20)를 코팅 드럼(306)에 적절하게 피딩하기 위한, 그리고 프로세싱된 웨브(20')의, 프로세스 모듈(308)로부터 와인딩 모듈(420)로의 피딩을 용이하게 하기 위한 보조 롤러들(302, 304)을 더 포함할 수 있다. 도 9의 예시적인 실시예에서, 스퍼터링 시스템(312)의 형태의 제 1 코팅 소스는 제 1 코팅 챔버(310)에 배열되고, 스퍼터링 시스템(322)의 형태의 제 2 코팅 소스는 제 2 코팅 챔버(320)에 배열되며, 스퍼터링 시스템(332)의 형태의 제 3 코팅 소스는 제 3 코팅 챔버(330)에 배열되고, 스퍼터링 시스템(342)의 형태의 제 4 코팅 소스는 제 4 코팅 챔버(340)에 배열된다. 다른 실시예들에서, 더 많은 또는 더 적은 코팅 소스들 및/또는 코팅 챔버들, 예컨대, 하나의 프로세스 챔버의 3개의 격실들에 또는 3개의 코팅 챔버들에 배열된 3개의 코팅 소스들이 있을 수 있다.
[0057] 웨브 코팅 설비(300)는 4개의 마스크 모듈들을 포함하고, 각각의 마스크 모듈은 코팅 챔버의 랙에 정적으로 배열된다. 마스크 모듈들은, 도 6, 7, 및 9에 도시된 바와 같이, 예컨대, 4개의 랙들(370)의 레일들 내에 삽입된, 본원에서 설명된 바와 같은 4개의 마스크 모듈들(10)일 수 있다. 마스크 모듈들은, 각각의 코팅 소스들과 코팅 드럼(306) 사이에 배열된다. 마스크 모듈들의 마스크 캐리어들의 전면들은 각각의 코팅 소스를 향하고, 마스크 캐리어들의 후면들은 코팅 드럼(306)을 향한다. 4개의 마스크 모듈들의 각각의 마스크는 각각의 마스크 캐리어에 부착되고, 마스크의 전면은 마스크 캐리어의 후면과 접촉하며, 마스크의 후면은 코팅 드럼(306)을 향한다. 웨브(20)는 프로세스 모듈(308)을 통해, 그리고 특히 코팅 드럼들(310, 320, 330, 및 340)을 통해 이동하며, 웨브의 후면은 코팅 드럼과 접촉하고, 웨브의 전면은 마스크 모듈들 및 코팅 소스들을 향한다. 마스크 모듈들은, 이동하는 기판에 매우 가까이에 배열된다. 특히, 웨브의 전면과 4개의 마스크 모듈들의 4개의 마스크들의 후면 사이의 갭들은, 1mm 미만일 수 있다.
[0058] 언와인딩 롤(412)로부터 언와인딩된 웨브(20)는 스트라이프 코팅을 받을 수 있고, 코팅된 스트라이프들은, 예컨대, 전자 애플리케이션들에서 커패시터들로서 또는 혈당 측정들을 위한 센서들로서 사용되며, 스트라이프-코팅된 프로세싱된 웨브(20')는 와인딩 롤(422) 상에 와인딩된다.
[0059] 도 10은, 웨브 이동의 방향에 대해 수직으로, 코팅 드럼(306)을 통하고, 코팅 드럼(306) 주위에 방사상으로 배열된 마스크 모듈들(10) 중 하나를 통하는 단면을 도시한다. 도 10은, 코팅 드럼(306)의 기판 지지 표면과 마스크(200) 사이의 거리가 얼마나 가까운지에 대한 느낌을 전달한다. 본원에서 설명되는 거리(x)는 거의 식별할 수 없다. 도 10은, 마스크 모듈(10)을 포지셔닝하고 정렬하기 위해 마스크 캐리어 정렬 부분들(180) 내에 맞물리는 정렬 핀들(380)을 도시한다.
[0060] 본원에서 설명되는 실시예들에 따른 마스크 모듈들 및 코팅 설비들은, 기판 상의 코팅된 스트라이프들과 같은 코팅 층들의 고품질 프로파일들을 제공한다. 도 11 및 12는 이를 더 상세하게 설명한다.
[0061] 도 11에서, 코팅 소스(도시되지 않음)는 코팅 재료를, 도 11의 정상부의 방향으로부터 기판 상에 증착시킨다. 도 11에 도시된 바와 같이, 결과적인 코팅된 층은, 도 11의 오른쪽 상에 표시된 명목상의 두께(d층)를 갖는다. 전이 구역은, 층이 층의 명목상 두께의 5%를 갖는, 층 프로파일의 지점과, 층이 층의 명목상 두께의 95%를 갖는 지점 사이의 길이(c)의 구역이다. 전이 구역의 길이(c)는 또한, "섀도우 크기(shadow size)"로 지칭된다. 전이 구역의 길이(c)는 고품질 프로파일에서 짧은데, 즉, 프로파일이, 도시된 코팅된 스트라이프와, 도 11의 왼쪽 상의 코팅되지 않은 스트라이프 사이에서 이상적인 계단(step)-형 프로파일을 달성하며, 코팅되지 않은 스트라이프는 코팅된 스트라이프를 다음 코팅된 스트라이프로부터 분리시킨다. 전이 구역은, 도 11에 도시된 바와 같이, 2개의 서브-구역들, 즉, 길이(a)를 갖는 5%-50% 전이 구역, 및 길이(b)를 갖는 50%-95% 전이 구역을 갖고, 여기서, c=a+b이다.
[0062] 또한, 도 11의 정상부-왼쪽에 마스크가 도시된다. 마스크의 두께는 y로 표시되고, 마스크의 후면으로부터, 코팅되는 기판의 전면까지의 거리는 x로 표시된다. 또한, z는 x와 y의 합을 나타낸다. 임의의 특정 이론에 구속되기를 바라지 않고, 포인트-형이 아닌 연장된 코팅 소스의 경우, 전이 구역의 길이(c)(섀도우 크기)는 공식 c
Figure pct00001
2x+y에 의해 근사될 수 있다고 여겨진다.
[0063] 도 12는, 본원에서 설명되는 실시예들에 따른, 마스크 캐리어(100) 및 마스크(200)를 구비한 마스크 모듈의 예시적인 포지션들 및 치수들을 예시한다. 기판의 두께는 ds로 표시되고, 마스크의 두께는 y로 표시되고, 마스크 캐리어의 두께(전면(120)으로부터 후면(110)까지)는 y1으로 표시되고, 마스크 캐리어 개구(130)의 둘레에서의 마스크 캐리어의 두께는 y2로 표시되고, 테이퍼진 부분(115)과 후면(110) 사이의 테이퍼링 각도는 α로 표시되고, 기판의 전면(22)과 마스크(200)의 후면(210) 사이의 갭의 치수는 x로 표시되고, 그리고 마스크 캐리어 개구(130)의 일부를 덮는, 마스크(200)의 부분의 길이는 w로 표시된다.
[0064] 도 12에 도시된 바와 같이, 마스크 캐리어(100) 너머로 마스크 캐리어 개구(130) 내로 연장되는 부분의 길이(w)는 두께(y2)와 관련될 수 있는데, 그러한 관계는 w=y2/tanα이다. 테이퍼링 각도(α) 및 두께(y1)가 충분히 작다면(콜리메이팅 효과가 없음), 도 11에서 도시된 바와 유사하게, 섀도우 크기(c)는 x 및 y에 의해 결정될 것이다. 예컨대, x=0.4mm, y=0.2mm 및 y1=6mm 및 α=40°인 경우, c
Figure pct00002
2x+y=1mm이다. 그러므로, 본원에서 설명되는 바와 같은 코팅 설비들 및 마스크 모듈들의 실시예들은, 섀도우 크기들이 1mm 또는 그 미만인 고-품질 프로파일들을 산출할 수 있다.
[0065] 추가적인 실시예들에 따르면, 기판을 코팅하기 위한 방법이 제공된다. 방법은, 연속적인 코팅 프로세스에서, 웨브와 같은 가요성 기판을 코팅하기 위한 방법일 수 있다. 방법에서, 기판 마스크가 제공된다. 기판 마스크는, 본원에서 설명되는 실시예들 중 임의의 실시예에 따른 마스크 모듈의 마스크일 수 있다. 기판 마스크 또는 마스크 모듈은, 본원에서 설명되는 실시예들 중 임의의 실시예에 따른 코팅 설비에 정적으로 장착될 수 있다. 방법은, (i) 기판 마스크 또는 마스크 모듈의 마스크와 (ii) 기판 지지부 사이에서 기판을 이동시키는 단계를 포함한다. 기판 지지부는 회전 가능한 기판 지지부, 예컨대, 코팅 드럼일 수 있다. 기판 지지부 표면은 원통형일 수 있다. 기판 지지부 표면은 기판 지지부의 회전축을 중심으로 회전될 수 있다.
[0066] 기판 지지부의 기판 지지 표면은, 기판이 기판 지지 표면과 접촉하는 영역에서 기판과 함께 이동할 수 있다. 기판 마스크는 마스크 개구들을 갖는다. 코팅되는 기판의 전면과 기판 마스크 또는 마스크 모듈의 마스크의 후면 사이의 거리(x)는 0.1mm 내지 0.6mm 범위에 있을 수 있다. 코팅 설비 및/또는 마스크 모듈의 컴포넌트들의 다른 치수들 및 포지션들은, 본원에서 상세하게 설명되는 바와 같을 수 있다. 마스크 모듈의 마스크와 상이한 기판 마스크가 사용되면, 마스크 개구들의 둘레에서의 기판 마스크의 두께는 0.05 내지 0.5mm, 특히 0.1 내지 0.3mm 범위에 있을 수 있다. 방법은, 코팅 재료로 기판의 전면을 코팅하는 단계를 포함한다. 여기서, 코팅 재료는 마스크 개구들을 통해 기판으로 전달된다. 기판은 스트라이프 코팅을 받을 수 있고, 코팅된 스트라이프들은 1mm 미만의 길이를 갖는 전이 구역을 나타낸다.
[0067] 방법은, 마스크를 마스크 모듈의 마스크 캐리어에 분리 가능하게 부착시키는 단계, 특히, 예컨대, 마스크를 마스크 캐리어의 마스크 정렬 구조 내에 또는 마스크 캐리어의 마스크 유인 구조에 플러깅함으로써 마스크를 마스크 캐리어에 플러깅하는 단계를 더 포함할 수 있다. 방법은, 마스크가 마스크 캐리어에 부착된 상태로, 마스크 모듈을 코팅 설비에 배열하는 단계를 더 포함할 수 있다.
[0068] 추가적인 실시예들은, 본원에서 설명되는 바와 같은 마스크 모듈의, 코팅 설비, 특히 본원에서 설명되는 임의의 코팅 설비에서의 사용에 관한 것이며, 마스크 모듈은 고정된 포지션에 장착되고, 본원의 실시예들에 관하여 설명된 바와 같은 기판에 근접할 수 있다. 본원에서 설명된 바와 같은 마스크 모듈 및 코팅 설비는, 본원에서 설명된 실시예들 중 임의의 실시예에 따른, 기판을 코팅하기 위한 방법들에서 사용될 수 있다. 추가적인 실시예들은, 본원에서 설명되는 바와 같은 마스크 모듈의 마스크, 본원에서 설명되는 바와 같은 마스크 모듈의 마스크 캐리어, 그리고 본원에서 설명되는 바와 같은 마스크 모듈의 마스크 캐리어 및 마스크를 포함하는 세트에 관한 것이다. 추가적인 실시예들은, 기판, 특히 웨브에 관한 것이며, 기판은, 코팅되지-않은 스트라이프들에 의해 분리된 코팅된 스트라이프들을 갖고, 코팅된 스트라이프들과 코팅되지-않은 스트라이프들 사이의 전이 구역은, 기판의 전체 길이를 따라서 1mm 미만이다. 기판은 오일 잔류물들이 없을(free) 수 있다.
[0069] 전술한 내용은 본 발명의 몇몇 실시예들에 관한 것이지만, 다른 그리고 추가적인 실시예들은, 이하의 청구항들에 의해 결정되는 범위를 벗어나지 않고 안출될 수 있다.

Claims (17)

  1. 기판을 마스킹하기(masking) 위한 마스크 모듈(mask module; 10)로서,
    상기 마스크 모듈은 마스크 캐리어(carrier)(100) 및 마스크(200)를 포함하고,
    상기 마스크 캐리어는, 기판을 향하기 위한 후면(back side; 110) 및 코팅 소스(coating source)를 향하기 위한 전면(front side; 120)을 갖고, 마스크 캐리어 개구들(apertures)(130)을 가지며, 그리고
    상기 마스크는 상기 마스크 캐리어의 후면에 분리 가능하게(detachably) 부착되고, 마스크 개구들(230)을 가지며, 상기 마스크 캐리어 개구들의 일부를 덮고, 상기 마스크 개구들(230) 및 상기 마스크 캐리어 개구들은, 코팅 재료가, 상기 코팅 소스로부터 상기 마스크 개구들을 통해 상기 기판에 전달되는 것을 허용하도록 정렬되는,
    기판을 마스킹하기 위한 마스크 모듈.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 마스크의 두께(y)는 1mm 미만이고, 특히 0.05 내지 0.5mm, 더 특히 0.1 내지 0.3mm 범위에 있는,
    기판을 마스킹하기 위한 마스크 모듈.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 마스크 캐리어는, 상기 마스크가 분리 가능하게 플러깅되는(plugged) 후면 상에 마스크 정렬 구조(140)를 포함하는,
    기판을 마스킹하기 위한 마스크 모듈.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 마스크 캐리어는, 상기 마스크를 상기 마스크 캐리어의 후면으로 유인하기(attracting) 위한 자기 부분(magnetic portion; 150)을 포함하는,
    기판을 마스킹하기 위한 마스크 모듈.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 마스크 캐리어의 후면은 만곡된(curved) 표면인,
    기판을 마스킹하기 위한 마스크 모듈.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 마스크 캐리어 개구들은, 평행하게 배열되고 서로로부터 분리된 복수의 스트립-형(strip-like) 마스크 캐리어 개구들이고, 상기 마스크는, 상기 마스크 개구들이, 상기 스트립-형 마스크 캐리어 개구들보다 더 협소한 스트립-형 마스크 개구들이도록, 상기 스트립-형 마스크 캐리어 개구들의 긴 측들 너머로 연장되는 스트라이프 마스크인,
    기판을 마스킹하기 위한 마스크 모듈.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    이하의:
    - 상기 마스크는 강자성(ferromagnetic) 재료, 특히 인바(invar)를 포함하거나 또는 강자성 재료로 만들어짐;
    - 상기 마스크 캐리어는, 적어도, 상기 마스크 캐리어가 상기 마스크와 접촉하는 영역들에서, 구리 또는 60W·m-1·K-1보다 큰 열 전도성을 갖는 다른 재료로 만들어지거나, 또는, 구리 또는 60W·m-1·K-1보다 큰 열 전도성을 갖는 다른 재료를 포함함;
    - 상기 마스크 캐리어는, 가열 유체 또는 냉각 유체를 위한 적어도 하나의 온도 안정화 채널(160)을 포함함;
    - 상기 마스크 캐리어는, 상기 전면과 상기 후면 사이에 1 내지 10mm, 예컨대, 2 내지 7mm 범위의 두께(y1)를 가짐;
    - 상기 마스크 캐리어는 전면 상에, 상기 마스크 캐리어 개구들을 향하여 테이퍼지는(tapered) 테이퍼진 부분들(115)을 갖고, 테이퍼링 각도는 선택적으로, 20° 내지 60°, 예컨대 30° 내지 45°임; 그리고
    - 상기 마스크 캐리어 개구들의 둘레에서의 상기 마스크 캐리어의 두께(y2)는 0.1 내지 2mm 범위에 있음
    중 적어도 하나가 유효한(hold),
    기판을 마스킹하기 위한 마스크 모듈.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 마스크 캐리어는, 상기 마스크 모듈을 코팅 설비의 랙(rack) 내로 안내하기 위한 안내 구조(170)를 포함하는,
    기판을 마스킹하기 위한 마스크 모듈.
  9. 두께(ds)의 기판(20)을 코팅하기 위한 웨브(web) 코팅 설비(300', 300), 특히, 웨브 코팅 프로세스에서 가요성(flexible) 기판을 코팅하기 위한 웨브 코팅 설비로서, 상기 웨브 코팅 설비는,
    상기 기판을 지지하기 위한 기판 지지 표면(307)을 갖는 회전 가능한 기판 지지부(306)를 포함하고, 상기 웨브 코팅 설비는,
    상기 회전 가능한 기판 지지부의 상기 기판 지지 표면으로부터 거리(d)에 배열된 기판 마스크(10', 200); 및/또는
    상기 회전 가능한 기판 지지부의 상기 기판 지지 표면으로부터 거리(d)에서 상기 기판 마스크를 지지하기 위한 랙(370)을 더 포함하는,
    두께의 기판을 코팅하기 위한 웨브 코팅 설비.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 거리(d)는 1mm 미만, 특히 0.6mm 미만이거나, 상기 거리(d)는, 상기 기판의 두께(ds) 및 거리(x)의 합과 동일하고, 상기 거리(x)는 0.1mm 내지 0.6mm 범위에 있는,
    두께의 기판을 코팅하기 위한 웨브 코팅 설비.
  11. 제 9 항 또는 제 10 항에 있어서,
    제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 따른 마스크 모듈(10)을 포함하고, 상기 기판 마스크는, 상기 마스크 모듈의 마스크(200)인,
    두께의 기판을 코팅하기 위한 웨브 코팅 설비.
  12. 제 9 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
    코팅 소스(301; 312, 322, 332, 342)를 더 포함하고,
    상기 회전 가능한 기판 지지부는, 상기 기판을 지지하고 이동시키기 위한 회전 가능한 코팅 드럼이고, 상기 기판 마스크 및/또는 상기 랙은 상기 코팅 소스와 상기 회전 가능한 코팅 드럼 사이에 배열되는,
    두께의 기판을 코팅하기 위한 웨브 코팅 설비.
  13. 기판을 코팅하기 위한 방법으로서,
    상기 방법은,
    기판 마스크와 기판 지지부 사이에서 상기 기판을 이동시키는 단계 - 상기 기판 지지부의 기판 지지 표면은, 상기 기판이 상기 기판 지지 표면과 접촉하는 영역에서 상기 기판과 함께 이동하고, 상기 기판 마스크는 정적으로 배열되고 마스크 개구들을 가짐 -; 및
    상기 마스크 개구들을 통해 상기 기판으로 전달되는 코팅 재료로 상기 기판의 표면을 코팅하는 단계를 포함하는,
    기판을 코팅하기 위한 방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    코팅되는 상기 기판의 표면과 상기 기판 마스크 사이의 거리(x)는 0.1mm 내지 0.6mm 범위에 있는,
    기판을 코팅하기 위한 방법.
  15. 제 13 항 또는 제 14 항에 있어서,
    상기 기판 지지부는 회전 가능하고, 상기 기판 마스크와 상기 기판 지지부 사이에서 상기 기판을 이동시키는 단계는, 상기 기판 지지 표면을 상기 기판 지지부의 회전축(305)을 중심으로 회전시키는 것을 포함하는,
    기판을 코팅하기 위한 방법.
  16. 제 13 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 마스크 개구들의 둘레에서의 상기 기판 마스크의 두께는 0.05 내지 0.5mm, 특히 0.1 내지 0.3mm 범위에 있는,
    기판을 코팅하기 위한 방법.
  17. 제 13 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기판 마스크는, 마스크 캐리어 및 상기 기판 마스크를 포함하는 마스크 모듈의 일부이고, 상기 기판 마스크는 상기 마스크 캐리어의 후면에 분리 가능하게 부착되며, 상기 마스크 캐리어의 후면은 상기 기판을 향하고, 특히, 상기 기판 마스크는, 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 따른 상기 마스크 모듈의 마스크인,
    기판을 코팅하기 위한 방법.
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