KR20180115433A - 샘플 거치대 상에 필름을 밀착시킬 수 있는 공정 챔버 - Google Patents

샘플 거치대 상에 필름을 밀착시킬 수 있는 공정 챔버 Download PDF

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Abstract

본 발명은 공정 챔버에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 샘플이 부착된 필름을 샘플 거치대에 적절한 압력으로 밀착되게 할 수 있으므로 간단한 구조로 필름의 변형이나 파손의 우려 없이 샘플의 온도 조절을 효과적으로 수행할 수 있는 공정 챔버에 관한 것이다.

Description

샘플 거치대 상에 필름을 밀착시킬 수 있는 공정 챔버{Process chamber including sample holder tightly contact with film}
본 발명은 공정 챔버에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 샘플이 부착된 필름을 샘플 거치대에 적절한 압력으로 밀착되게 할 수 있으므로 간단한 구조로 필름의 변형이나 파손의 우려 없이 샘플의 온도 조절을 효과적으로 수행할 수 있는 공정 챔버에 관한 것이다.
인쇄회로기판, 전기 전자 소자와 같은 샘플의 전자파(EMI) 차폐를 위해서는 일반적으로 샘플의 표면에 차폐 필름을 부착하는 방법이 이용된다.
이러한 차폐 필름을 부착하는 방법은 형상 가공, 금형 제작, 원단 부착 등의 공정이 수작업으로 이루어지므로 생산성, 차폐 균일성, 안정성이 낮아지는 문제점이 있으나 순간 생산량 조절이 용이하다는 이유로 지속적으로 사용되고 있다.
최근, 최근 스퍼터링과 같은 진공 증착 방법으로 샘플의 전자파 차폐 증착을 수행할 수 있는 연구가 활발한데, 진공 증착을 통한 전자파 차폐는 모든 공정을 자동화할 수 있어 생산비용을 낮출 수 있고, 균일한 박막 증착이 이루어질 수 있는 장점이 있으므로 주목을 받고 있다.
일반적으로 진공 증착 방법을 이용하여 샘플의 전자파 차폐를 수행하기 위해서는 샘플의 수분 등을 제거하기 위한 열처리 공정, 유기물등을 제거하기 위한 플라즈마 처리 공정 또는 식각처리 공정, 차폐층의 증착을 위한 증착 공정이 순차적으로 이루어져야 하며, 각 공정은 서로 다른 공정 챔버 또는 하나의 공정 챔버에서 순차로 이루어진다.
한편, 이러한 공정들을 수행할 때, 샘플에 고온이 발생하므로 샘플의 온도조절이 매우 중요한데, 일반적으로 샘플을 온도 조절이 가능한 샘플 거치대(일반적으로 쿨링 척(cooling chuck))에 부착한 후, 공정 챔버 내부에서 고정하여(배치타입) 공정을 처리하거나, 이동시키며(인라인타입) 처리하게 된다.
현재 본 출원인은 다수의 샘플을 점착성 필름에 부착하여 상기 샘플 거치대에 부착한 후, 공정 처리를 수행하고 있다.
그러나 이 점착성 필름은 공정 챔버의 내부 온도 증가로 열 변형을 일으키므로, 샘플이 상기 샘플 거치대에 밀착되지 못하여 샘플의 온도 조절 효과가 낮아지게 된다.
이렇게 온도 조절 효과가 낮아져 샘플의 온도가 제어되지 않을 경우 공정 처리의 불량으로 전자파 차폐층이 불균일하게 증착되거나 샘플이 열에 의해 손상되는 문제점이 있다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로 본 발명의 목적은 공정 처리의 대상물인 샘플과 샘플 거치대 간의 밀착력을 극대화하여 샘플의 온도 조절 효율을 높임으로써 공정 처리와 증착의 품질을 매우 향상시킬 수 있는 공정 챔버를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 샘플이 부착된 필름을 샘플 거치대를 향해 가압할 때, 간단한 구조로 필름의 변형이나 파손 없이 샘플을 샘플 거치대에 밀착할 수 있는 공정 챔버를 제공하는 것이다.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 내부에 샘플을 거치할 수 있는 샘플 거치대가 구비되는 공정 챔버로서, 상기 공정 챔버는 상기 샘플 상에 증착층의 증착하거나 상기 샘플의 표면에 열처리, 플라즈마처리 또는 식각처리를 수행하며, 상기 샘플은 필름 상에 부착되어 상기 샘플 거치대에 거치되고, 상기 샘플 거치대의 상면 면적은 상기 필름의 면적보다 작고, 상기 필름의 모서리 부분은 상기 샘플 거치대의 상면에 접촉하지 않으며, 상기 필름의 모서리 부분이 상기 샘플 거치대를 향해 가압됨으로써 상기 필름이 상기 샘플 거치대의 상면 전체를 덮으며 밀착되는 것을 특징으로 하는 공정 챔버를 제공한다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 필름의 모서리 부분 상부 또는 하부에는 상기 필름을 지지하기 위한 지지 프레임이 부착된다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 지지 프레임은 원형, 타원형 또는 다각형의 프레임으로 이루어진다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 필름의 모서리 부분을 상부에서 하부로 가압하거나 하부에서 끌어당겨 상기 필름이 상기 샘플 거치대의 상면 전체를 덮으며 밀착되게 하는 가압수단이 포함된다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 샘플 거치대의 상면은 곡면으로 이루어진다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 샘플 거치대의 상면은 원통면 또는 구면일 수 있다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 샘플 거치대의 상면은 부분적으로 곡면일 수 있다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 샘플 거치대의 상면에는 절연층이 코팅 또는 부착된다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 샘플 거치대의 상면에는 상기 필름의 밀착을 위한 버퍼 패드(buffer pad)가 코팅 또는 부착된다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 샘플 거치대의 상면에는 복수의 그루브(groove)가 형성된다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 샘플 거치대에는 상기 필름이 올려졌을 때, 상기 그루브의 공기를 배기시켜 상기 필름이 상기 샘플 거치대의 상면에 밀착되게 하는 배기라인이 형성된다.
본 발명은 다음과 같은 우수한 효과를 가진다.
먼저, 본 발명의 공정 챔버에 의하면, 샘플과 샘플 거치대 간의 밀착력을 극대화함으로써 샘플의 온도 조절 효율을 높여 공정 처리의 품질을 매우 향상시킬 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명의 공정 챔버에 의하면, 샘플에 부착되는 필름의 가장자리를 지지 프레임이나 가압 수단의 자중에 의해 가압함으로써 간단한 구조로 샘플과 샘플 거치대 간의 밀착력을 높일 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명의 공정 챔버에 의하면, 샘플 거치대의 상면을 곡면으로 형성하여 샘플과 샘플 어댑터 간의 밀착력을 극대화할 수 있다.
또한, 본 발명의 공정 챔버에 의하면, 별도의 클램프 장치를 이용하여 샘플 거치대에 필름을 상대적으로 고정하지 않으므로 필름이 변형되거나 파손되지 않게 하면도 적절한 하중으로 필름을 샘플 거치대 상에 밀착시킬 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 공정 챔버를 설명하기 위한 도면,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 공정 챔버의 샘플 거치대를 설명하기 위한 도면,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 공정 챔버의 샘플 거치대의 다른 예를 보여주는 도면,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 공정 챔버의 샘플 거치대의 상면의 일례를 보여주는 도면,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 공정 챔버의 샘플 거치대의 상면의 다른 예를 보여주는 도면,
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 공정 챔버에서 샘플 거치대에 거치되는 필름과 지지 프레임을 설명하기 위한 도면,
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 공정 챔버에서 샘플 거치대에 샘플을 밀착하는 과정을 설명하기 위한 도면,
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 공정 챔버에서 샘플 거치대에 샘플의 밀착이 완료된 상태를 보여주는 도면,
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 공정 챔버에서 샘플 거치대에 샘플을 밀착하는 과정의 다른 예를 설명하기 위한 도면,
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 공정 챔버에서 샘플 거치대에 샘플을 밀착하는 과정의 다른 예에서 샘플의 밀착이 완료된 상태를 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 구체화될 수도 있다. 명세서 전체에 걸쳐 동일한 참조번호는 동일한 구성요소를 나타낸다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 공정 챔버를 설명하기 위한 도면이다.
도 1을 참조하면 본 발명의 일 실시예에 따른 공정 챔버(100)는 공정 챔버 본체(110)와 상기 공정 챔버 본체(110) 내부에 구비되는 샘플 거치대(120)를 포함하여 이루어진다.
또한, 상기 샘플 거치대(120)에는 공정처리하고자 하는 샘플(10)이 올려지는 거치대이다.
또한, 상기 샘플(10)은 전자파 차폐층의 증착이 필요한 전기 전자 소자일 수 있다.
상기 공정 챔버 본체(110)는 상기 샘플(10)을 플라즈마 처리, 식각처리, 열처리 또는 코팅층(특히, 전자파 차폐층)의 증착을 수행할 수 있는 챔버이며, 대기압 또는 진공 상태에서 공정처리를 수행한다.
또한, 도시하지는 않았으나 상기 공정 챔버 본체(110)에는 플라즈마 형성을 위한 전극, 식각처리를 위한 식각 가스 공급구, 코팅층의 증착을 위한 스퍼터링 타겟(sputtering targets), 가열을 위한 가열장치 등이 구비될 수 있다.
상기 샘플 거치대(120)는 상기 샘플(10)이 올려질 수 있는 거치대로써, 상기 샘플(10)을 거치하는 역할 이외에 상기 샘플(10)의 열을 배출하여 상기 샘플(10)의 온도 조절을 수행하는 역할을 수행한다.
또한, 상기 샘플 거치대(120)는 상기 공정 챔버 본체(110)의 내부에 고정되어 배치타입(batch type)으로 공정처리를 수행할 수 있고, 외부에서 투입되어 투입된 반대 방향으로 배출되는 인라인 타입(inline type) 또는 투입된 방향으로 다시 배출되는 인터백 타입(inter-back type)로 공정처리를 수행할 수 있다.
또한, 상기 샘플 거치대(120)에는 복수 개의 샘플들(10)이 필름(20) 상에 부착되어 한번에 거치될 수 있다.
또한, 상기 필름(20)은 상기 샘플들(10)의 부착을 위해 상면에 점착성을 갖는 필름일 수 있으며, 예를 들면, 폴리이미드 필름(polyimide film, PI film)일 수 있다.
또한, 도 2를 참조하면, 상기 샘플 거치대(120)는 내부에 냉각수가 흐를 수 있는 유로(121a)가 구비된 온도 조절 척(121,chuck)과 상기 온도 조절 척(121) 상에 적층되며 상단에 상기 샘플(10)을 올려 놓을 수 있는 샘플 어댑터(122)를 포함하여 이루어진다.
그러나, 상기 온도 조절 척(121)과 상기 샘플 어댑터(122)는 도 3에 도시한 바와 같이 일체로 이루어질 수 있다.
한편, 상기 샘플 거치대(120)의 유로(121a)에는 일반적으로 냉각수가 흘러 거치된 샘플(10)을 냉각하는 역할을 수행하지만 상기 샘플(10)을 가열하는 역할을 수행할 수 있다.
이는 공정의 초기 단계에서 상기 샘플(10)을 소정의 공정 개시 온도로 가열하기 위함이다.
즉, 상기 온도 조절 척(121)은 쿨링 척(cooling chuck) 또는 히팅 척(heating chuck)으로 기능할 수 있다.
또한, 상기 샘플 거치대(120)의 상면은 소정의 곡률(R)을 갖는 곡면으로 이루어질 수 있다.
여기서 곡면이란 원통을 길이방향으로 잘라놓은 원통면, 구의 외면을 사각형 또는 원형으로 잘라놓은 구면, 일부는 평면이고 다른 일부는 곡면인 부분적인 곡면을 포함하는 개념이다.
예를 들어, 상기 샘플 어댑터(132)의 세로 방향 단면이 직사각형의 상단 두 모서리가 라운드진 형태를 가질 경우, 중앙부분은 평면이고 모서리부분은 곡면이므로 부분적인 곡면을 가질 수 있다.
또한, 상기 샘플 거치대(120)의 상면은 절곡된 선을 포함하는 면일 수 있는데, 예를 들면, 상기 샘플 거치대(120)의 세로 방향 단면이 삼각형 또는 사다리꼴 등 소정의 절곡된 선(모서리)를 갖는 다각형면 일 수 있다.
그러나, 상기 샘플 거치대(120)의 상면은 평면일 수 있다.
다만, 상기 샘플 거치대(120)의 상면은 상기 필름(20)의 밀착력을 극대화하여 상기 샘플(10)의 열을 효과적으로 배출할 수 있도록 곡면인 것이 바람직하다.
또한, 도 4는 상기 샘플 거치대(120)의 상면을 보여주는 것으로 도 4에 도시한 바와 같이 상기 샘플 거치대(120)의 상면(122a)은 사각형으로 이루어질 수 있다.
그러나, 상기 샘플 거치대(120)의 상면은 도 5에 도시한 바와 같이 상면(122b)이 원형으로 이루어질 수 잇다.
또한, 도시하지는 않았으나 상기 샘플 거치대(120)의 상면은 다각형, 삼각형, 모서리가 라운드진 사각형 등으로 제작이 가능하다.
또한, 상기 샘플 거치대(120)의 상면은 상기 필름(20)에 의해 상면 전체가 덮여져야 하므로 상기 샘플 거치대(120)의 상면 폭(w1)과 길이(w2)는 상기 필름(20)의 폭과 길이 보다 작아야 한다.
다시 말해서, 상기 샘플 거치대(120)의 상면 면적은 상기 필름(20)의 면적보다 작아야 한다.
그러나, 상기 샘플 거치대(120)의 상면 폭(w1)과 길이(w2) 중 어느 하나 만이 상기 필름(20)의 폭 또는 길이 보다 작을 수 있다.
다시 말해서, 상기 필름(20)은 상기 샘플 거치대(120)의 폭(w1) 또는 길이(w2) 중 어느 한 방향으로 더 클 수 있다.
또한, 상기 샘플 거치대(120)의 상면에는 복수의 그루브(G,groove)가 형성될 수 있다.
또한, 상기 그루브(G)들은 상기 샘플 거치대(120)의 상면에 소정의 깊이로 파인 홈으로써 서로 연결되어 연통되며, 도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이 격자 모양으로 형성될 수 있다.
그러나, 상기 그루브(G)들의 모양에는 특별한 제약이 없으며, 상기 샘플 거치대(120)의 상면에 고루 퍼져 있고, 서로 연통되어 있다면 충분하다.
또한, 상기 그루브(G)들은 상기 필름(20)이 상기 샘플 거치대(120)의 상면에 부착되었을 때, 홈의 내부 공기를 배기함으로써, 상기 필름(20)이 상기 샘플 거치대(120)의 상면에 밀착될 수 있게 한다.
또한, 도시하지는 않았으나, 상기 샘플 거치대(120)의 내부에는 상기 그루브(G)들의 공기를 배기하기 위한 배기라인이 형성될 수 있다.
즉, 상기 샘플 거치대(120)는 상기 샘플(10)을 최대한 밀착시켜 거치함으로써 샘플(10)의 온도를 정밀하게 조절할 수 있으며 이는 샘플(10)에 공정처리 효과를 극대화할 수 있는 효과가 있다.
또한, 도시하지는 않았으나 상기 샘플 거치대(120)의 상면에는 상기 샘플 거치대(120)와 상기 샘플(10)의 절연을 위한 절연층이 코팅 또는 부착될 수 있다.
또한, 도시하지는 않았으나 상기 샘플 거치대(120)의 상면에는 상기 필름(20)의 밀착을 위한 버퍼 패드(buffer pad)가 더 구비될 수 있다.
또한, 상기 버퍼 패드는 상기 샘플(10)과 상기 샘플 거치대(120)를 서로 절연하는 기능을 겸할 수 있으며, 예를 들면 실리콘 패드일 수 있다.
또한, 도 6을 참조하면, 상기 필름(20)의 가장자리 상면에는 상기 필름(20)의 형상을 지지하기 위한 지지 프레임(30)이 부착된다.
또한, 상기 지지 프레임(30)은 소정의 무게를 갖는다.
또한, 상기 지지 프레임(30)은 상기 샘플 거치대(20)의 상면 크기보다 크다.
즉, 도 8에 도시한 바와 같이 상기 필름(20)의 하면 모서리 부분은 상기 샘플 거치대(120)에 접촉하지 않고 하면 중앙 부분만이 상기 샘플 거치대(120)의 상면에 닿도록 거치할 경우, 상기 필름(20)의 모서리는 상기 지지 프레임(30)의 자중에 의해 하부로 가압되며,상기 필름(20)이 상기 샘플 거치대(120)의 상면 전체를 덮으며 밀착된다.
이러한 밀착 방법은 본 발명의 핵심이 되는 구성이며, 상기 필름(20)을 클램프 등을 이용하여 상기 샘플 거치대(120)에 강제로 밀착시키는 방법과 비교하여 간단한 방법으로 샘플(10)을 상기 샘플 거치대(120)의 상면에 밀착시킬 수 있고, 상기 필름(20)을 상기 샘플 거치대(120)에 상대적으로 고정하지 않으므로 변형이나 파손을 방지할 수 있는 장점이 있다.
또한, 도 7 및 도 8을 참조하면, 상기 지지 프레임(30)의 상면에는 상기 지지 프레임(30)에 추가적인 하중을 부여하여, 상기 필름(20)이 더욱 상기 샘플 거치대(120)의 상면에 밀착되게 하는 가압수단(130)이 구비될 수 있다.
또한, 상기 가압수단(130)은 상기 필름(20)의 장력에 따라 선택적으로 구비될 수 있다.
또한, 상기 가압수단(130)은 상기 지지 프레임(30)과 대응하여 프레임 형상으로 구비될 수 있다.
한편, 상기 가압수단(130)은 도 9에서 도시한 바와 같이 상기 지지 프레임(30)의 상면에 올려지는 것이 아니라, 상기 필름(20)을 사이에 두고 상기 지지 프레임(30)의 하면에 체결될 수 있다.
이 경우, 도 10에 도시한 바와 같이, 상기 가압수단(130)은 상기 지지 프레임(30)을 상부에서 하부로 가압하는 것이 아니라, 자중에 의해 하부로 끌어당겨 상기 필름(20)이 상기 샘플 거치대(120)의 상면 전체에 밀착되게 한다.
이는 도 8에 도시한 가압 방법과 비교하여 상기 가압수단(130)의 위치만 상이할 뿐 실질적인 가압 메커니즘은 동일하다.
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.
10:샘플 20:필름
30:지지 프레임 100:공정 챔버
110:공정 챔버 본체 120:샘플 거치대
121:온도 조절 척 122:샘플 어댑터
130:가압 수단

Claims (11)

  1. 내부에 샘플을 거치할 수 있는 샘플 거치대가 구비되는 공정 챔버로서,
    상기 공정 챔버는 상기 샘플 상에 증착층의 증착하거나 상기 샘플의 표면에 열처리, 플라즈마처리 또는 식각처리를 수행하며,
    상기 샘플은 필름 상에 부착되어 상기 샘플 거치대에 거치되고,
    상기 샘플 거치대의 상면 면적은 상기 필름의 면적보다 작고, 상기 필름의 모서리 부분은 상기 샘플 거치대의 상면에 접촉하지 않으며, 상기 필름의 모서리 부분이 상기 샘플 거치대를 향해 가압됨으로써 상기 필름이 상기 샘플 거치대의 상면 전체를 덮으며 밀착되는 것을 특징으로 하는 공정 챔버.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 필름의 모서리 부분 상부 또는 하부에는 상기 필름을 지지하기 위한 지지 프레임이 부착되는 것을 특징으로 하는 공정 챔버.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 지지 프레임은 원형, 타원형 또는 다각형의 프레임으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 공정 챔버.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 필름의 모서리 부분을 상부에서 하부로 가압하거나 하부에서 끌어당겨 상기 필름이 상기 샘플 거치대의 상면 전체를 덮으며 밀착되게 하는 가압수단이 포함되는 것을 특징으로 하는 공정 챔버.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 샘플 거치대의 상면은 곡면인 것을 특징으로 하는 공정 챔버.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 샘플 거치대의 상면은 원통면 또는 구면인 것을 특징으로 하는 공정 챔버.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 샘플 거치대의 상면은 부분적으로 곡면인 것을 특징으로 하는 공정 챔버.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 샘플 거치대의 상면에는 절연층이 코팅 또는 부착되는 것을 특징으로 하는 공정 챔버.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 샘플 거치대의 상면에는 상기 필름의 밀착을 위한 버퍼 패드(buffer pad)가 코팅 또는 부착되는 것을 특징으로 하는 공정 챔버.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 샘플 거치대의 상면에는 복수의 그루브(groove)가 형성되는 것을 특징으로 하는 공정 챔버.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 샘플 거치대에는 상기 필름이 올려졌을 때, 상기 그루브의 공기를 배기시켜 상기 필름이 상기 샘플 거치대의 상면에 밀착되게 하는 배기라인이 형성되는 것을 특징으로 하는 공정 챔버.
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