KR20190002834U - 진공에서의 박막 코팅 증착용 인-라인 코터 - Google Patents
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Abstract
진공에서의 박막 코팅의 증착용 인-라인 코터(In-line coater for the deposition of the thin-film coatings in vacuum (변형예)
제안된 기술 결정(변형예)들은 진공에서의 박막 코팅의 증착을 위한 기술 설비에 대한 것이다. 유사 목적의 공지 설비와 비교해서, 새로운 것은 인-라인 코터의 운반 시스템이 회전축에 수직 방향으로 챔버에서 챔버로 기판 홀더를 동기식으로 그리고 단계적으로 이동시키도록 설계되고, 또한, 각 공정 챔버에서, 운반 시스템이 기판 홀더를 그의 회전축을 따라 작업 영역으로 이동시키며; 공정 챔버가 대기를 향하여 추가적인 공간을 가지며, 그 크기는 기판 홀더의 치수에 의하여 결정되고 내부에 기술 디바이스 및 모니터링 도구를 설치하기에 충분하며, 디바이스와 같이 기판 홀더의 피드스루가 기판 홀더의 중심 샤프트를 결합시키는 것이다. 인-라인 코터의 제1 변형예에서, 기판 홀더가 위에서 캔틸레버식으로 작동하는 운반 시스템의지지 프레임은, 수평 및 수직 위치들에서 챔버에서 챔버로 이동하도록 구성될 수 있으며, 인-라인 코터의 제2 변형예에서는 지지 프레임은 수직 위치로만 이동하도록 구성되고, 인-라인 코터는 추가적으로 기판 홀더 복귀 챔버를 포함한다. 여기서, 적어도 두 개의 기술 디바이스들이 기판 표면에서 동시에 양-측면의 코팅을 형성하기 위하여 원통형 기판 홀더의 성형면 위의 관통 구멍들에 장착된 기판들과 기판 작용 영역의 인-라인 코터의 제1 및 제2 변형예들에 장착된다. 인-라인 코터들의 제안된 변형예에 의하면 설비의 성능이 충분히 향상되고, 다수 층들을 가진 고 품질의 박막 코팅을 달성하고 기판의 양 측면들에 동시에 확실히 코팅을 형성할 수 있다.
제안된 기술 결정(변형예)들은 진공에서의 박막 코팅의 증착을 위한 기술 설비에 대한 것이다. 유사 목적의 공지 설비와 비교해서, 새로운 것은 인-라인 코터의 운반 시스템이 회전축에 수직 방향으로 챔버에서 챔버로 기판 홀더를 동기식으로 그리고 단계적으로 이동시키도록 설계되고, 또한, 각 공정 챔버에서, 운반 시스템이 기판 홀더를 그의 회전축을 따라 작업 영역으로 이동시키며; 공정 챔버가 대기를 향하여 추가적인 공간을 가지며, 그 크기는 기판 홀더의 치수에 의하여 결정되고 내부에 기술 디바이스 및 모니터링 도구를 설치하기에 충분하며, 디바이스와 같이 기판 홀더의 피드스루가 기판 홀더의 중심 샤프트를 결합시키는 것이다. 인-라인 코터의 제1 변형예에서, 기판 홀더가 위에서 캔틸레버식으로 작동하는 운반 시스템의지지 프레임은, 수평 및 수직 위치들에서 챔버에서 챔버로 이동하도록 구성될 수 있으며, 인-라인 코터의 제2 변형예에서는 지지 프레임은 수직 위치로만 이동하도록 구성되고, 인-라인 코터는 추가적으로 기판 홀더 복귀 챔버를 포함한다. 여기서, 적어도 두 개의 기술 디바이스들이 기판 표면에서 동시에 양-측면의 코팅을 형성하기 위하여 원통형 기판 홀더의 성형면 위의 관통 구멍들에 장착된 기판들과 기판 작용 영역의 인-라인 코터의 제1 및 제2 변형예들에 장착된다. 인-라인 코터들의 제안된 변형예에 의하면 설비의 성능이 충분히 향상되고, 다수 층들을 가진 고 품질의 박막 코팅을 달성하고 기판의 양 측면들에 동시에 확실히 코팅을 형성할 수 있다.
Description
본 고안의 제안된 기술(변형예)은 대량 생산에서의 표면 처리용 기술 설비, 특히 특정의 광학적이고, 전기적이며 다른 특징을 가진 박막 증착용 진공 기술 설비에 대한 것이다.
처리될 물품(기판들)에 박막을 증착시키기 위한 다양한 유닛들이 이 기술 분야에 공지되었다.
이와 같이, 예컨대, 1989년 7월 25일에 공개된 미국 특허 US 4851095는 성형면 위에 장착된 기판을 가진 원통형 기판 홀더를 포함하는, 기판 코팅용의 간헐적으로 중단되는 드럼 세트를 기재한다. 공지 장치에서의 기판 코팅의 균일성은 선형 기술 디바이스(technology device)에 의한 기판 작업 영역에서의 드럼 회전에 의하여 제공된다.
또한, 2008년 12월 10일에 공개된 실용신안용 러시아 특허 RU 78785에 따르면 자동화된 기술 유닛이 또한 공지되며, 여기서 기술 디바이스를 따라 점진적으로 이동하는 지지 캐리지 위에 장착된 기판 위에 박막을 증착시키기 위한 유닛이 개시된다.
그러나, 박막 코팅을 증착시키기 위하여 이 기술 분야에 공지된 모든 유닛들은, 심각한 결점, 즉: 대량 생산에 사용할 때 다층 광학 구조의 증착 품질이 낮으며; 기판의 양 측면에 동시에 여러 층들을 형성할 때의 유닛의 비적합성; 다른 작동 모드의 기술 디바이스들의 사용에 대한 심각한 제한의 존재와 같은, 공통적인 심각한 결점을 가진다.
이러한 모든 결점들은 상기 설명된 설비 유형의 개념상의 설계 제한에 기인한다.
특정된 광학적이고, 전기적이며 그리고 다른 특징들을 가진 박막 증착용 인-라인 코터의 대량 제조는 기본 특징들의 면에서 2014년 2월 20일에 공개된 러시아 특허 RU 2507308에 기재된 바와 같이 발명으로서 청구된 대상에 가장 근접한다.
공지의 기술들에서, 기판들은 회전가능한 원통형 기판 홀더 위에 설치되고, 홀더들은 동일한 일정한 직선 및 회전 속도를 가진 인-라인 코터의 작동 영역을 따라 연속으로 이동된다. 이 경우, 기판 홀더의 직선 및 회전 속도는 기판 홀더의 표면의 각 지점이 작업 영역(working area)을 통과할 때 적어도 두 번의 완전한 회전을 형성하도록 선택된다.
이러한 인-라인 코터는 록, 버퍼 챔버들과, 기술 디바이스를 가진 적어도 하나의 공정 챔버, 기판 홀더들, 그리고 운반 시스템을 포함한다. 각각의 기판 홀더는 회전가능한 원통 형태로 제조되고 일정한 직선 속도로 인-라인 코터의 챔버들의 연속 운동을 위하여 장착된 운반 시스템의 캐리지 위에 위치된다.
그러나, 공지의 기술 디바이스들은 또한 이하와 같은 불리한 특징들을 가진다: 기판의 양 측면들 위의 동시 코팅의 불가능성; 인-라인 코터에서의 기판 위의 박막 증착 동안 기술 및 기술 디바이스의 제한; 수 십 및 수 백 층을 가지는 구조 증착을 위하여 유닛을 사용하려고 할 때의 인-라인 코터의 비용 및 유닛(필요한 수의 공정 챔버들에 따른)의 허용불가능한 치수.
본 고안의 목적은 모든 상기 설명된 종래기술의 단점들을 제거하기 위한, 진공에서의 박막 코팅의 증착용 인-라인 코터의 구성(변형예)에 관한 제안된 기술 디바이스를 제공하는 것이다.
이 목적은 인-라인 코터의 대향 단부들에 위치된, 입력 및 출력 부하 록 챔버들과; 기판 표면 처리 및 그 위에 박막을 증착하기 위한 기술 디바이스를 가진 적어도 하나의 공정 챔버; 모니터링 디바이스; 챔버에서 챔버로 기판 홀더를 연속으로 이동시키기 위하여 지지 프레임 형태로 제조된 캐리지를 구비한 인-라인 코터의 전체 길이를 따라 설치된 관통 운반 시스템; 진공 게이트; 상기 기판이 위에 장착된 성형면 위의 회전가능한 기판 홀더를 포함하는 진공에서의 박막 코팅 증착용 인-라인 코터에서, 상기 공정 챔버는 대기를 향하여 그 크기가 기판 홀더의 치수에 의하여 결정되고 내부에 기술 디바이스 및 모니터링 디바이스를 배치하기에 충분한 추가적인 공간을 포함하고; 공정 챔버 내의 기판 홀더의 회전 운동 피드스루(feedthrough)에는 상기 기판 홀더의 회전축 위에 장착되고 상기 지지 프레임 위에서 캔틸레버식으로 설치되는 상기 기판 홀더의 중심 샤프트에 기판 홀더를 결합시키는 장치가 구비되고; 상기 기판 홀더는 개방 및 폐쇄 단부들을 가지며, 상기 개방 단부는 작업 영역을 향하여 정해지고 그의 외경은 상기 기판 홀더의 최대 외경에 대응하고; 그리고 상기 인-라인 코터의 운반 시스템은 회전축에 수직 방향으로 챔버에서 챔버로 상기 기판 홀더를 동기적으로(synchronously) 순서대로 이동시키며, 추가로, 각각의 공정 챔버들의 회전축을 따라 상기 기판 홀더를 작업 영역으로 이동시키는 진공에서의 박막 코팅 증착용 인-라인 코터의 제1 변형예에 의하여 달성된다.
그리고 이 목적은 인-라인 코터의 일 측면 위에 위치된, 입력 및 출력 부하 록 챔버들과; 기판 표면 처리 및 기판 표면 위에 박막을 증착하기 위한 기술 디바이스를 가진 적어도 두 개의 공정 챔버들; 모니터링 디바이스들; 챔버에서 챔버로 기판 홀더를 연속으로 이동시키기 위하여 지지 프레임 형태로 제조된 캐리지를 구비한, 인-라인 코터의 전체 길이를 따라 설치된 관통 운반 시스템; 상기 기판 홀더의 이동 방향을 측정하기 위한 복귀 챔버; 진공 게이트; 상기 기판이 위에 장착된 성형면 위의 회전가능한 기판 홀더를 포함하는 진공에서의 박막 코팅 증착용 인-라인 코터에서, 상기 공정 챔버는 대기를 향하여 그 크기가 기판 홀더의 치수에 의하여 결정되고 내부에 기술 디바이스 및 모니터링 디바이스를 배치하기에 충분한 추가적인 공간을 포함하고; 상기 공정 챔버 내의 기판 홀더의 회전 운동 피드스루에는 상기 기판 홀더의 수평 회전축 위에 장착되고 수직 위치로 이동하도록 구성된 상기 지지 프레임 위에서 캔틸레버식으로 설치되는 상기 기판 홀더의 중심 샤프트에 상기 회전 운동 피드스루를 결합시키는 장치가 구비되고; 상기 기판 홀더는 개방 및 폐쇄 단부들을 가지며, 상기 개방 단부는 작업 영역을 향하여 지향되고 그의 외경은 상기 기판 홀더의 최대 외경에 대응하고; 그리고 상기 인-라인 코터의 운반 시스템은 회전축에 수직 방향으로 챔버에서 챔버로 상기 기판 홀더를 동기적으로 순서대로 이동시키며, 추가로, 각각의 공정 챔버들의 회전축을 따라 상기 기판 홀더를 작업 영역으로 이동시키는 것을 특징으로 하는 진공에서의 박막 코팅 증착용 인-라인 코터의 제2 변형예에 의하여 달성된다.
부가적으로, 진공에서의 박막 코팅 증착용 인-라인 코터의 제1 변형예에서, 운반 시스템의 지지 프레임은 챔버로부터 챔버 내로 수평 위치에서 이동할 수 있도록 장착되고, 기판 홀더의 회전축은 수직으로 향하거나, 또는 수직 위치에서, 기판 홀더의 회전축은 수평으로 향한다.
양측 변형예들에서, 공정 챔버는 기판 홀더의 작업 영역과 이동 영역의 두 영역들로 분할되고, 운반 시스템의 지지 프레임 위에 견고하게 장착된 다이어프램은 이동 영역으로부터 작업 영역을 분리시키며, 기판 홀더는 회전면, 예컨대, 돔, 절단 원추형 또는 원통 형태로 제조된다.
게다가, 기판 홀더의 표면은 기판의 독립 회전용 장치들과 기판 장착용 관통-구멍들을 포함할 수 있다.
또한, 공정 챔버의 작업 영역은 기술 디바이스에서 가스 분리를 제공하는 요소들을 가질 수 있고, 기판 홀더의 표면은 착탈 가능한 요소들로서 구성될 수 있는 기판용 고정 디바이스를 가질 수 있다.
인-라인 코터 구성의 변형예들 모두에서, 증발기 및/또는 마그네트론 및/또는 이온 소스 및/또는 플라즈마 생성기와 같은 기술 디바이스들이 사용되고, 광학 투과/반사 제어 디바이스 및/또는 석영 코팅 속도계와 같은 모니터링 디바이스가 사용된다.
부가적으로, 인-라인 코터의 제2 변형예에서, 기판 홀더는 내부에 기판들이 장착되고, 성형면 위에 관통-구멍들을 가진 실린더의 형태로 제조되고, 기판 작업 영역은 기판 표면에 양-측면의 박막을 동시에 실행하기 위한 적어도 두 개의 장치들을 포함한다.
전술한 바와 같은 구성을 가지는 본 고안의 진공에서 기판 위에 박막들을 증착하도록 고안된 인-라인 코터에 의하면, 많은 수의 층들을 가진 고 품질의 박막들의 대량 증착에 사용되는 설비의 생산성을 증가시킬 수 있고 기판들의 양 측면에 동시적인 박막 증착을 제공할 수 있다.
또한 본 고안에 따르면, 전체 시스템 성능을 증가시킬 뿐만 아니라 그의 각 측면 위에 수 미크론 두께를 가진 코팅을 연속으로 형성하는 동안 기판의 변형(예컨대, 굽힘)을 회피할 수 있다.
또한 본 고안에 따르면, 수십 또는 수백 층들의 막 증착의 경우, 제안된 기술 결정을 통해, 사용된 공정 챔버들의 수를 감소시킬 수 있고, 거대한 제조 영역의 사용을 필요로 하지 않는 더욱 콤팩트한 인-라인 코터를 제공할 수 있다.
도 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7은 인-라인 코터(도 1, 2)들의 두 개의 구성 변형예들, 및 정해진 형태로 인-라인 코터들을 구동하는 두 개의 변형예들에 포함된 부품들을 개략적으로 도시하고, 진공에서 박막 코팅 증착용 인-라인 코터의 제안된 변형예들의 작동을 설명하는 도면들이다.
제1 변형예(도 1)에 따른 인-라인 코터의 작동을 보장하기 위하여, 모든 챔버들 - 입력 부하 록 챔버(1)들, 출력 부하 록 챔버(2)들, 소정 수의 공정 챔버(3)들이 직렬로 연결되어 인-라인 코터를 구성하고, 필요하면, 진공 게이트(10)를 통해, 그리고 단일 관통 운반 시스템(11), 펌핑 유닛(5)이 구비되고, 각각의 공정 챔버(3)에는 기판 표면 처리(6)를 위한 기술 디바이스(4) 및 그 위에서 박막을 증착시키는 장치 및 모니터링 디바이스들이 구비된다. 여기서, 각각의 공정 챔버(3)는 커플링 디바이스(22)(도 3)를 가진 회전 운동 피드스루(20)를 포함한다.
인-라인 코터의 챔버들은 박막 증착을 위하여 기판 홀더(8)의 성형면 위에 고정된 기판(6)을 하나의 공정 챔버(3)로부터 또 다른 공정 챔버로 이동시키도록 관통 운반 시스템(11)이 배치된 진공 통로를 형성한다.
규칙으로, 라인에서의 공정 챔버(3)들의 수는 기판(6)에 적용된 재료의 조성 및 두께에 의하여 결정된다.
박막 증착용 기판(6)들은 예컨대 관통 구멍(7)들이 형성된 기판 홀더(8)의 성형면 위의 로딩 테이블(loading table, 24) 위의 진공 통로 외측에 설치된다. 기판들은, 예컨대, 기판 고정물(fixture)(도 4)를 사용하여 고정된다. 언로딩(unloading) 테이블(25) 위에서, 그 위에 박막들이 증착된 이미 완성된 제품들 - 기판(6)은 기판 홀더(8)로부터 제거되어 추가적으로 의도된 용도를 위하여 운반 카세트에 적치된다.
기판 홀더(8)의 성형면 위에 기판(6)을 고정하기 위한 상기 장치(9)는 착탈가능한 요소들의 형태로 제조되고, 기판(6)을 장착하기 위한 구멍(7)들의 형태는 내부에 설치된 기판들의 형태에 대응할 수 있다.
기판 홀더(8)는 회전면 형태, 예컨대, 돔, 절단 원추형 또는 원통 형태로 제조될 수 있고 개방 단부와 폐쇄 단부를 포함하며, 기판 홀더(8)의 폐쇄 단부는 그의 중심 샤프트(21) 및 기판 홀더(8)의 회전축 위에 제공된다. 이 경우, 장치(23)들은 기판(6)의 부가적인 별도 회전(도 3, 4, 5, 6)을 제공하는 기판 홀더(8)의 성형면 위에 장착될 수 있다.
기판 홀더(8)의 폐쇄 단부의 측면 위의 중심 샤프트(21)는 운반 시스템(11)의 롤러(12)들 위에 장착된 선형 운동 가이드(13)를 포함하는 운반 시스템(11)의 지지 프레임(15)의 형태로 제조된 캐리지에 캔틸레버식으로 장착된다. 또한, 지지 프레임(15)의 상부 부분은 수직위치(도 3)에 기판 홀더(8)를 유지시킬 수 있는 비접촉 자기 서포트 - 자기 베어링(14)을 관통하여 이동하기 위한 자기적인 선형이동 가이드일 수 있다.
운반 시스템(11)에 의하여 기판 홀더(8)는 공정 챔버(3)의 추가적인 공간(17) 내로 기판 홀더(8)의 회전 이동 피드스루(20)가 제공되는 대기를 향하여 이동할 수 있고, 여기에 기판 홀더(8)의 중심 샤프트(21)에 회전 이동 피드스루(20)를 결합시키는 장치(22)가 제공된다.
이 때, 공정 챔버(3)에 형성된 추가적인 공간(17)은 기판 홀더(8)의 크기에 대응하고 기술 디바이스(4) 및 모니터링 디바이스(도면들에 도시 없음)를 설치하기에 충분한 크기를 가진다. 게다가, 광학 투과/반사 제어 디바이스 및/또는 석영 코팅 속도계(coating rate meter)와 같은 모니터링 디바이스가 사용될 수 있다.
추가적인 공간(17) 내에 설치된 기술 디바이스(4) 및 시험 및 측정 장치는 공정 챔버(3)에 기판(6) 작업 영역(16)을 형성하고 이는 이동 영역(28)(도 3, 4, 6)을 형성하고 운반 시스템(11)이 위치된 공정 챔버의 일부로부터 분리된다.
작업 영역(16) 및 이동 영역(28)에 대한 공정 챔버(3)의 분리는 지지 프레임(15)(도 5, 6)에 견고하게 장착된 다이아프램(19)에 의하여 제공된다. 공정 챔버(3)의 분할은 그 표면 위에 박막을 증착할 때 바람직하지 않은 오염으로부터 기판(6) 표면을 보호하기 위하여 필요하다. 기판 홀더(8)의 개방 단부는 항상 작업 영역(16)을 향하고, 개방 단부의 내경은 기판 홀더(8)의 최대 외경에 대응하는 것을 유의하여야 한다.
인-라인 코터의 운반 시스템(11)은 그의 회전축에 수직인 방향으로 챔버에서 챔버로 기판 홀더(8)를 동기시켜 단계적으로 이동시키도록 구성되고, 또한, 각각의 공정 챔버(3)에서, 운반 시스템(11)에는 그의 회전축을 따라 이동 영역(28)으로부터 작업 영역(16)으로 기판 홀더(8)를 이동시킬 성능이 제공된다.
청구된 인-라인 코터의 제1 변형예에 따르면, 운반 시스템(11)의 지지 프레임(15)은 수평 및 수직 위치 모두에서 챔버에서 챔버로 이동할 수 있는 성능이 구비될 수 있다. 이 때, 기판 홀더(8)의 회전축은 각각 수직으로 또는 수평으로 향해진다.
기판 홀더(8)의 개방 단부 측면의 작업 영역(16)에 위치된 증발기(31) 및/또는 마그네트론(30) 및/또는 이온 소스 및/또는 플라즈마 생성기(29) 및/또는 가열 장치, 등과 같은 계통의 기술 디바이스(4)가 사용될 수 있다.
더욱이, 인-라인 코터의 제1 변형예에서, 예컨대, 돔(반구)이나 절단 원추 형태의 회전면이 기판 홀더(8)로 사용될 때, 기판(6)의 별개 회전을 제공하는 장치(23)가 기판 홀더(8)의 성형면(도 5, 6)에 장착될 수 있다. 더욱이, 기판(6)의 별개 회전 장치(23)에는 또한 고정물(9)이 구비될 수 있다. 기판 홀더(8)의 그러한 구성 솔루션에 의하여 기판 위에 고 품질의 박막을 증착시킬 수 있고 그의 높은 균일성을 확보할 수 있다.
박막 증착을 위한 재활용 가능한 양의 재료를 가지며 도가니의 간접 가열을 위한 증발기(31)와 같은 기술 디바이스(4)(도 3)를 사용할 때, 작업 영역(16)에 설치된 기술 디바이스의 수는 기판 홀더(8)의 치수에 의하여 결정된다.
가열 장치는 일반적으로 기판 홀더(8) 내측의 작업 영역(16)에 위치되고, 여러 유닛들을 가진 모니터링 디바이스는 기판 홀더(8)의 내측 및 외측에 장착될 수 있다.
작업 영역(16)에 다른 기술 디바이스(4)를 사용할 수 있고, 그의 사용은 서로로부터의 최대 격리를 필요로 한다. 이 경우, 예컨대, 기술 디바이스의 가스 분리를 제공하는 여러 요소들이 사용된다. 가스 차단을 위하여, 펌핑 유닛(5)이 추가적인 공간(17)의 벽들 위의 기술 디바이스들 사이에 설치되고, 기술 디바이스(4)는 추가로 구조 요소들, 예컨대, 분리 격벽(18)(도 7)에 의하여 분리된다.
이와 같이, 하나의 공정 챔버(3)에서 다양한 기술 디바이스들을 사용하는 것에 기인하여, 증착된 박막의 낮은 결함 및 공정 변동성이 제공된다.
인-라인 코터의 제2의 구성 변형예(도 2)가 제1 변형예와 다른 것은, 선택된 기술 공정에 따라 필요하면, 복귀 챔버(26)들에 의하여 유닛으로 구성되는 코터들의 두 트랙 - 직접 및 복귀 - 을 형성하도록 설치된 많은 수의 공정 챔버들을 사용할 수 있는 점이다. 복귀 챔버(26)들의 사용에 의하여 인-라인 코터의 일 측면에 각각 입력 및 출력 부하 록 챔버(1 및 2)들을 각각 위치시킬 수 있으며, 이로써 단지 하나의 세척 영역(A)(도 2)을 배치함으로써 제조 영역의 사용을 감소시키며 인-라인 코터의 세척 영역과 서비스 영역으로 제조 부위를 합리적으로 구분한다.
세척 영역(A)은 에어로졸 입자의 농도가 제어되고 공간 내에서의 입자들의 통과, 생성, 및 집적을 최소화하도록 구성되고 사용되며, 온도, 습도 및 압력과 같은 다른 변수들이 감시되는 제조 공간의 일부이다.
진공 복귀 챔버(26)는 세척 영역(A) 반대측의 인-라인 코터의 단부에 위치되고 복귀 모듈(27)(도 2)이 구비된다. 세척 영역(A)에서, 복귀 트랙의 단부에는 복귀 트랙으로부터 다른 트랙 - 직접 트랙으로 기판 홀더를 다시 인도하기 위한 복귀 모듈(도 2)이 설치된다.
인-라인 코터의 제2 변형에서 지지 프레임(15)은, 수직 위치로 이동할 수 있도록 장착되고, 기판 홀더(8)의 회전축은 항상 수평이다.
인-라인 코터의 제2 구성 변형예에서, 기판 홀더(8)는 회전면이 원통 형태로 제조되고, 지지 프레임(15)의 일 측면에 폐쇄 단부가 구비되고 제2 개방 단부를 가진 기판 홀더로서 사용되며; 이 때, 예컨대, 마그네트론(30)과 증발기(31) (도 3, 4)와 같은 공정 디바이스(4)가 기판 홀더(8)의 내측 및 외측에 설치될 수 있고, 폐쇄 단부가 닫힌 형태이거나 또는 금속판 또는 스포크 형태일 수 있음을 유의하여야 한다.
기판(6)들이 원통형 기판 홀더(8)의 관통 구멍(7)들에 고정되면, 기술 디바이스(4)는 규칙으로서, 기판(6) 위의 코팅이 외측 및 내측의 양 측면들로부터 동시에 증착될 수 있도록 배치된다. 이러한 목적을 위하여, 적어도 두 개의 기술 디바이스(4)들이 사용되고, 그중의 하나는 기판 홀더(8)의 성형면 외측에 위치되고 다른 하나는 내측에 위치된다(도 3, 4).
제1의 구성 변형예에서, 진공에서의 박막 코팅 증착용의 제안된 인-라인 코터는 이하와 같이 작동한다:
인-라인 코터의 입력에서, 통상 두 개의 로딩 챔버들이 있고, 코터의 출력에서 두 개의 언로딩 챔버(2)들이 있으며, 입력 및 출력 부하 록 챔버들(도시 없음) 사이에서 인-라인 코터(3)의 길이를 따라 기술 디바이스(4)와 모니터링 디바이스를 가지는 공정 챔버(3)가 설치된다. 더욱이, 인-라인 코터에서의 공정 챔버(3)의 수는 특정 기술 공정에 따르고 인-라인 코터의 출력에 따른다.
기판(6)은, 폐쇄된 일 단부로부터 상기 지지 프레임(15)에 캔틸레버식으로 설치된 기판 홀더(8)의 성형면 위에 설치되되, 상기 기판은 고정물(9)을 사용하여 구멍(7) 내에서 또는 기판(23)을 회전하기 위한 디바이스에 설치된다.
롤러(12)들 위에 장착된 직선 운동 가이드(13)를 구비한 운반 시스템(11)의 일부인 지지 프레임(15)은 기판 홀더(8)와 함께 로딩 테이블(24)로 공급된다.
로딩 테이블(24)로부터, 기판(6)들로 채워진 기판 홀더(8)는 유입구에 위치된 진공 게이트(10)를 통해 인-라인 코터로 이동되어 내부의 대기압에서 제1 입력부하 록 챔버(1)에 진입한다. 이 경우, 제1 및 제2 입력 부하 록 챔버(1)들 사이 및 부하 록 및 공정 챔버 사이의 진공 게이트들은 닫혀진다. 제1 부하 록 챔버(1)에서, 펌핑 유닛(5)은 예비적인 저 진공을 생성하고, 이는 공정 준비에 기인하여 필요하다.
제1 입력 부하 록 챔버(1)에서의 펌핑의 끝에서, 입력 부하 록 챔버(1)들 사이의 진공 게이트(10)를 개방하고 제2 입력 부하 록 챔버(1)로 기판 홀더(8)에 의하여 지지 프레임(15)을 이동시키면, 펌핑 유닛(5)이 여기서 높은 진공을 생성한다. 펌핑 동안 진공 게이트(10)는 입력 부하 록 챔버(1)들 사이에서 닫혀지고, 기판 홀더(8)와 기판(6)을 가진 다음의 지지 프레임(15)은 제1 입력 부하 록 챔버(1)에 위치되고 낮은 진공을 얻기 위하여 제1 입력 부하 록 챔버(1)는 펌핑된다.
설명을 단순화하기 위하여, 이하에서, 인-라인 코터에 공급된 기판 홀더(8)를 가진 각각의 후속되는 지지 프레임(15)이 이전의 챔버에 있는 것(도 1, 2)은 반복하지 않는다.
기판들의 예비-처리 장치들, 예컨대, 세척 또는 가열 장치는 때때로 기술 공정 과정에서 2차적인 입력 부하 록 챔버(1)에 설치된다.
이러한 상태에서, 제2 입력 부하 록 챔버(1)는 기판(6)의 예비-처리기능과 록 기능을 결합하고, 실제로 이는 제1 공정 챔버(3)이다.
이어서, 지지 프레임(15)이 이동되는 공정 챔버(3)와 제2 입력 부하 록 챔버(1) 사이의 진공 게이트를 기판 홀더(8)와 함께 개방한다. 입력 부하 록 챔버(1)와 공정 챔버(3) 사이의 진공 게이트(10)를 폐쇄한다. 공정 챔버(3)에 위치된 운반 시스템(11)의 일부를 사용함으로써, 기판 홀더(8)와 함께 지지 프레임(15)을 이동 영역(28)으로부터 공정 챔버(3)에 구비된 추가적인 공간(17)에 위치된 작업 영역(16)으로 이동한다. 여기서, 지지 프레임(15)에 견고하게 연결된 다이아프램(19)은 공정 챔버(3)의 벽에 인접하며 이동 영역(28)으로부터 작업 영역(16)을 분리시킨다. 커플링 디바이스(22)를 사용하여 기판 홀더(8)의 중심 샤프트(21)에 회전 운동 피드스루(20)가 연결되었다.
공정 챔버(3)에서, 고 진공이 펌핑 유닛(5)에 의하여 사전 생성되고 일정하게 유지된다. 회전 운동 피드스루 모터(20)를 작동하면, 중심 샤프트(21)로의 연결을 통해 기판(6)을 가진 기판 홀더(8)를 회전시키고, 작업 영역(16)에 장착된 처리 유닛(4)에 전원을 공급한다.
하나의 공정 챔버(3) 내에서 박막 증착을 위하여 플라즈마 생성기(29) 및 마그네트론(30)과 같은 기술 디바이스(4)를 동시에 사용하는 경우, 펌핑 유닛(5)과 분리 격벽(18)을 사용하여 서로로부터 기술 디바이스의 가스 분리를 제공한다(도 7 참조).
박막의 소정 두께와 조성이 달성될 때, 공정 디바이스(4)의 전원을 차단하고 모니터링 디바이스의 지령에 따라 기판 홀더(8)의 회전을 중단한다.
운반 시스템(11)을 사용하여 추가적인 공간(17)으로부터 이동 영역(28)의 시작 위치로 기판 홀더(8)와 함께 지지 프레임(15)을 이동시키고 회전운동 피드스루(20)와 기판 홀더(8)의 중심 샤프트(21)를 분리시킨다.
기판(6) 위의 박막 증착 공정이 공정 챔버(3)에서 종료된 후, 공정 챔버(3)와 출력 부하 록 챔버(2) 사이의 진공 게이트(10)를 개방하면 기판 홀더(8)를 가진 지지 프레임(15)은 진공 통로를 관통하여 출력 부하 록 챔버(2)로 이동하고, 여기서 고 진공이 사전-생성되고, 공정 챔버(3)와 출력 부하 록 챔버(2) 사이의 진공 게이트(10)를 폐쇄한다.
또한, 부하 록 챔버(2)들 사이의 진공 게이트(10)를 통해, 지지 프레임(15)을 제2 부하 록 챔버(2)로 이동시키고 출력 부하 록 챔버(2)들 사이의 진공 게이트(10)를 폐쇄한다. 동시에, 하나의 출력 부하 록 챔버(2)는 펌핑되어 내부에 고 진공 레벨을 복구하고, 인-라인 코터의 출력에 위치된 또 다른 출력 부하 록 챔버(2)에서 대기압을 달성하도록 공기가 유입할 수 있도록 한다.
이어서 인-라인 코터의 출력에서 진공 게이트(10)를 통해 언로딩 테이블(25)로 기판 홀더(8)와 함께 지지 프레임(15)을 이동시키고 진공 게이트(10)를 폐쇄한다.
기판 홀더(8)로부터 위에 박막이 증착된 기판(6)을 제거하고, 운반 카세트(도면들에서 도시되지 않음) 위에 설치하고, 보관 영역으로 운반한다.
인-라인 코터에서 여러 공정 챔버들이 사용되면, 다른 조성의 재료들이 그들 각각에 적용될 수 있고, 다양한 가스들이 사용될 수 있다.
운반 시스템(11)의 지지 프레임(15) 위에 장착되고 기판 홀더(8)의 작업 영역(16)과 이동 영역(28)의 두 영역들로 공정 챔버(3)를 구분하는 다이어프램(19)이, 공정 챔버(3)들 사이의 다른 작동 대기의 혼합을 방지하도록 지원한다.
동시에, 모든 공정 챔버(3)들의 이동 영역(28)들은 관통하는 운반 시스템(11)이 내부에 위치된 인-라인 코터의 소위 운반 통로를 형성한다. 별개의 공정 챔버들이 다른 작업 대기들의 상호 영향을 제거하는 것은 자동으로 해결되는 데, 이는 진공 통로에 작업 가스가 특정해서 공급되지는 않으며, 진공 통로에는 강력한 배기 수단(5)이 장착되기 때문이며, 이는 작업 영역(16)의 압력보다 낮은 것으로 알려진 압력을 유지한다.
이 공정은 자동으로 진행하고 그 실시에서 매우 중요한 점은 기판 캐리어(8)가 하나의 챔버에서 다른 챔버로 연속으로 이동될 때, 인-라인 코터의 운반 시스템(11)에 의하여 기판 홀더(8)는 동기적으로 그리고 단계적으로 기판 홀더(8)의 회전축에 수직인 방향으로 이동할 수 있으며, 동시에, 기판 홀더들의 회전축을 따라 작업 영역으로 이동할 수 있는 가능성을 제공한다는 것이다.
더욱이, 제1의 구성 변형예에서, 인-라인 코터의 작동에서, 운반 시스템(11)의 지지 프레임(15)이, 필요하면. 수평 위치에서 챔버에서 챔버로 이동될 수 있고, 기판 홀더(8)의 회전축은 수직으로 향하거나 또는 수직 위치에 있으며, 기판 홀더(8)의 회전 축은 수평으로 향해진다.
위에 설명된 바와 같이, 인-라인 코터가 여러 개의 공정 챔버(3), 예컨대, 다양한 재료로부터의 복합 박막의 증착을 위하거나, 또는 큰 두께의 박막의 증착을 위한 여러 공정 챔버(3)를 포함할 수 있다. 진공 인-라인 코터의 특정 공정 챔버 (3)에서의 최장 코팅 시간은 인-라인 코터의 작동 시간으로서 선택된다.
이 경우, 청구된 인-라인 코터의 박막 증착 공정은 같은 지속 시간의 여러 연속 단계들을 포함한다. 단계의 길이는 takt 시간과 같다.
인-라인 코터는 최대 성능을 가지며, 즉, 전체 박막의 증착이 다른 재료의 형성 속도 및 다른 층들의 산출된 두께를 고려하여 계획될 때의 경우, 최소 takt로서 작동된다.
인-라인 코터의 제2 구성 변형예의 작동은 기판 홀더(8)로서 원통형 기판 홀더(8)가 사용되는 점만이 제1 변형예의 작동과 다르다.
입력 부하 록 챔버(1) 직전에 위치된 로딩 테이블(24)에서, 기판(6)들은 고정물(9)에 의하여 원통형 기판 홀더(8)의 관통 구멍(7)들 내에 고정된다. 인-라인 코터의 제2 구성 변형예에서, 지지 프레임(15)들은 수직으로 향해지고, 운반 시스템(11)은 자기 베어링(14)을 포함한다.
더욱이, 제2의 구성 변형예에 따르면, 인-라인 코터는 운반 시스템의 두 트랙 - 직접 및 복귀 트랙들로 구성된다. 더욱이, 입력 및 출력 부하 록 챔버(1 및 2)들이 인-라인 코터의 일 측면 위에 위치되고, 반대 측면에는 기판 홀더(8)와 함께 지지 프레임(15)을 전방 트랙으로부터 복귀 트랙으로 이동시키기 위한 복귀 모듈(27)을 포함하는 진공 복귀 챔버(26)가 설치된다.
직접 트랙에 위치된 공정 챔버(3) 및 입력 부하 록 챔버(1)를 통하여 로딩 테이블(24)로부터 운반 시스템(11)에 의한 지지 프레임(15)의 이동은 인-라인 코터의 제1 구성 변형예에 유사한 방식으로 기판(6)의 회전축에 수직 방향으로 동기되어 단계적으로 수행된다. 제1 구성 변형예에서와 같이, 운반 시스템(11)은 공정 챔버(3)에서 기판 홀더(8)의 회전축을 따라 이동 영역(28)으로부터 작업 영역(16)으로 기판 홀더(8)를 이동시킬 가능성을 제공한다.
직접 트랙의 공정 챔버(3)에서의 기판(6) 위의 박막 증착을 종료할 때, 기판 홀더(8)와 같이 지지 프레임(15)은 복귀 챔버(26)에 진입하고 여기서 복귀 모듈(27)은 기판 홀더(8)와 같이 지지 프레임(15)을 직접 트랙으로부터 복귀 트랙으로 이동시키고 그들을 운반 시스템(11)의 복귀 트랙에 위치시킨다. 이 후, 기판 홀더(8)와 같이 지지 프레임(15)이 기판(6)의 추가적인 처리를 위하여 복귀 트랙 위에 위치된 공정 챔버(3)로 이동되고, 복귀 챔버의 복귀 모듈(27)은 그의 초기 위치로 이동된다.
복귀 트랙 위의 공정 챔버(3)에서 기판(6)의 처리를 종료할 때, 진공 게이트(10)를 통해 운반 시스템(11)을 경유하여 기판 홀더(8)과 함께 지지 프레임(15)을 제1 출력 부하 록 챔버(2)로 이동시키고 그리고 다음 단계에서 - 제2 챔버인, 최종 출력 부하 록 챔버(2)로 이동시킨다. 인-라인 코터 작동의 최종 단계에서, 정해진 구조의 박막을 증착할 때, 기판 홀더(8)와 함께 지지 프레임(15)을 언로딩 테이블(25)로 이동시키고 출력에서 진공 게이트를 폐쇄한다.
이하에서는 본 고안의 구체 예를 설명한다.
제1 변형예(도 1)에 따른 인-라인 코터의 상세 구성의 예
제1의 구성 변형예에 따른 제안된 인-라인 코터는 유리 기판 표면에 광학 구조를 갖는 다층 박막을 증착시키기 위한, 즉, 최근의 스마트폰의 사진 및 영상 카메라의 광학기구용 절단 및 밴드패스 필터의 대량 제조를 위한 것이다.
근거리 적외선 필터들의 하나의 통상적인 구조는 37개 층들을 포함하고 총 두께는 약2242nm이다. 층 재료로서 이하의 화합물의 조합이 사용된다:
높은 굴절율을 갖는 층으로서, Si3N4-질화규소, 낮은 굴절율을 갖는 층으로서 SiO2-이산화규소, 가시 영역에서 높은 흡수율 및 높은 굴절율을 갖는 층으로서, Si-실리콘.
전체 두께 약 147nm를 갖는 질화규소의 4개의 층들과, 약777nm의 전체 두께를 갖는 17개의 실리카 층 및 약1318nm의 전체 두께를 갖는 16개의 실리콘 층들의 총 37개의 층들이 광학 박막 코팅 구조에 존재한다.
인-라인 코터의 특수 구성의 예로서, 이하의 구조가 사용되는 인-라인 코터가 고려된다: 로딩 테이블(24), 제1 및 제2 입력 부하 록 챔버(1), 제1 및 제2 출력 부하 록 챔버(2), 언로딩 테이블(25), 진공 게이트(10)에 의하여 분리되지 않은 5개의 공정 챔버(3)들, 원통형 기판 홀더(8), 고정물(9)을 사용하여 기판 홀더(8)의 관통 구멍(7)에 장착된 광학 유리 가공품 형태의 기판(6)들(도 1, 4 참조).
기술 디바이스(4)로서, 실리콘 캐소드를 가진 마그네트론(30), 가스 방출 플라즈마 생성기(29), 기판 히터(도면에 도시되지 않음), 광학 제어 디바이스 형태의 모니터링 디바이스(도면에 도시되지 않음)들이 사용된다.
관통 운반 시스템(11)은 가이드 롤러(12) 및 자기 베어링(14) 위에 장착된 선형이동 가이드(13)를 가진 지지 프레임(15)을 포함한다.
기판 홀더(8)가 공정 챔버(3)의 추가적인 공간(17)에 있을 때, 작업 영역(16)의 마그네트론(30)과 플라즈마 생성기(29)는 기판 홀더(8)의 외면에 작용하도록 배치된다.
기판(6)의 히터(도면에 도시되지 않음)들은 기판 홀더(8)의 내측에 위치되고, 다른 유닛들을 가진 모니터링 디바이스들은 기판 홀더(8)의 내측 및 외측 모두에 위치된다. 예컨대, 플라즈마 생성기(29)는 분리 격벽(18)과 터보 분자식 펌프(5)들에 의하여 마그네트론(30)들로부터 분리된다(도 7 참조).
기술 공정 동안, ICP 장치(유도 결합된 플라즈마)가 작동되고 산소 또는 질소가 -(5-7) х10-1Pа의 다소 낮은 압력으로 공급될 때, 약 (8-9) x10-1 Pa 압력의 아르곤(Ar)이 작업 가스로서 마그네트론(30) 영역 및, 가스 방출 플라즈마 생성기(29) 영역에 공급된다.
이와 같이, 마그네트론 영역에서 실제로 순수 아르곤이 작업 가스로서 작용하는 상태가 달성되면, 마그네트론(30)의 스퍼터링된 타깃 표면에 산화막이 생성되는 것에 기인하여 최소의 아르곤 형성과 실리콘의 높은 스퍼터링율을 확실히 달성한다. 이는 아크에 의하여 생성된 미소 입자들(micro particles)의 부재에 기인하여 층들의 매우 낮은 결함을 제공한다.
마그네트론 영역을 1회에 통과한 기판(6)들에는 매우 작은 나노미터 두께를 가진 순수 실리콘 층이 그들의 표면에 형성된다. 플라즈마 생성기(29)의 가스-방출 영역이 기판을 통과할 때, 플라즈마 생성기(29) 영역에 산소가 공급되면 이 층은 이산화규소로 변환되고, 질소가 공급되면 질화규소로 변환된다. 생성기 영역(29)에 아르곤 플라즈마가 공급되면, 그의; 화학 조성을 변화시키지 않고 증착된 실리콘 층에 에너지 효과가 가해진다.
이와 같이, 특정 공정 챔버(3)의 플라즈마 생성기(29) 영역에 공급되는 작업 가스를 교체함으로써, 이 때 최종 박막 필터 구조에 진입하는 재료들의 하나에 그 조성이 대응하는 층이 형성된다.
박막 구조의 전체 두께가 2242nm이므로, 이 구조에서 개별 층들의 두께는 8nm 내지 200nm 사이에서 변동하고, 이 경우, 각각 같은 속도를 가지는 기판들과 대략 동일한 두께의 박막층들의 패킷이 있는 5개의 공정 챔버(3)를 사용시, 다른 재료들의 적용 속도는 대략 동일하다.
고려되는 광학 구조에 대해, 그러한 격리에 의하여 이하의 상황이 초래된다: 제1 공정 챔버(3)에서, 전체 447nm의 두께를 가진 12개의 제1 층들이 적용되고 - 다음에 전체 461nm의 두께를 가진 5개의 제2 층 - 제3 층으로서 419nm의 두께를 가진 3개의 층들 - 제4 층으로서, 466nm의 두께를 가진 9개의 층들 - 최종적으로 449nm의 두께를 가진 8개의 층들의 제5 층이 형성된다.
상기 인-라인 코터 위의 기판 홀더(8) 상에 장착된 기판(6) 위의 박막 증착은 동일한 지속 시간의 다음과 같은 연속적인 단계들로 구성된다.
단계 1
운반 시스템(11)의 지지 프레임(15)이 입력 부하 록 챔버(1)들 전방에 위치된 로딩 테이블(24)에 공급된다. 내부에 기판(6)들이 고정된 기판 고정물(9)은 기판 홀더(8)의 성형면에 배치된 관통-구멍(7)들에 장착된다. 공기가 대기압까지 제1 입력 부하 록 챔버(1) 내에 도입된다. 이 경우, 제1 및 제2 입력 부하 록 챔버(1)들 사이의 진공 게이트(10)는 폐쇄된다.
단계 2
로딩 테이블(24) 측으로부터 제1 입력 부하 록 챔버(1)의 록(잠금)을 개방하고 기판 홀더(8)와 함께 지지 프레임(15)과 그 성형면에 장착된 기판(6)을 제1 입력 부하 록 챔버(1)로 이동시킨다. 진공 게이트(10)를 폐쇄하고 기계적인 펌프(5)를 사용하여 제1 입력 부하 록 챔버(1)의 공기 공간을 배출하여 예비-진공 상태를 얻는다. 이 때, 로딩 테이블(24)은 기판(6)을 장착하기 위하여 기판 홀더(8)를 가진 다음의 지지 프레임(15)을 수용한다.
단계 3
제1 및 제 2 입력 부하 록 챔버(1)들 사이의 진공 게이트(10)를 개방하고 기판 홀더(8)를 가진 지지 프레임(15)을 입력 부하 록 챔버(1)로 이동시킨다. 이 때, 제2 입력 부하 록 챔버(1)와 하류의 공정 챔버(3) 사이의 진공 게이트(10)는 폐쇄된다. 제1 및 제2 입력 부하 록 챔버(1)들 사이의 록은 폐쇄되고, 이 후에 고 진공을 얻기 위하여 제2 입력 부하 록 챔버(1)로부터 공기가 방출된다.
단계 4
제2 입력 부하 록 챔버(1)와 제1 공정 챔버(3) 사이의 진공 게이트(10)를 개방한다. 기판 홀더(8)를 가진 지지 프레임(15)과 그 위에 설치된 기판(6)들이 하류의 공정 챔버(3) 내에 진입한다. 이 후, 제2 입력 부하 록 챔버(1)와 제1 공정 챔버(3) 사이의 진공 게이트(10)를 폐쇄한다. 공정 챔버(3)의 운반 시스템(11)은 기판 홀더(8)를 가진 지지 프레임(15)을 추가적인 공간(17) 내로 이동시키고, 지지 프레임(15) 위에 장착된 다이아프램(19)이 공정 챔버(3)에서 이동 영역(28)으로부터 작업 영역(16)을 분리시킨다. 회전운동 피드스루(20)가 커플링 디바이스(22)에 의하여 기판 홀더(8)의 중심 샤프트(21)에 연결되고 기판 홀더(8)는 초당 1-3 회전의 빈도로 회전한다.
동시에, 작업 영역(16)에 필요 가스가 공급된다. 동시에, 작업 가스는 플라즈마 생성기(29)의 위치 영역으로 공급되고, 아르곤은 마그네트론(30) 위치 영역으로 공급된다. 작업 영역(16)을 소정의 작업 압력으로 설정하고 가열 장치를 작동시키고 온도를 조정함으로써 기술 공정에 의하여 결정된 온도로 기판(6)을 가열한다. 마그네트론과 플라즈마 생성기(29)에 전원이 공급되고 제1 박막층이 증착된다.
증착된 층의 소정의 두께가 달성될 때, 모니터링 디바이스의 지령에 따라 마그네트론(30)과 플라즈마 생성기(29)의 전원을 차단하고 플라즈마 생성기(29) 영역의 작업 가스 조성을 변화시키기 위하여 공급 시스템을 절환시킨다. 이 후, 다시 마그네트론(30)과 플라즈마 생성기(29)의 전원을 가동하고 제2 박막층을 증착한다. 계획된 박막 구조의 12층이 증착되고 기판(6) 위의 층들의 팩의 총 두께가 447nm에 도달하기까지 이러한 작동의 순서를 반복한다. 이 후, 기술 디바이스의 전원을 차단하고, 작업 가스 공급용 밸브를 폐쇄한다. 공정 챔버(3)의 운반 시스템(11)이 기판 홀더(8)를 가진 지지 프레임(15)을 추가적인 공간(17)에 위치된 작업 영역(16)으로부터 이동 영역(28)으로 이동시키며 여기서 기판 홀더(8)의 중심 샤프트(21)를 회전운동 피드스루(20)로부터 분리시킨다.
단계 5, 6, 7, 8
공정 시스템을 경유하여 기판 홀더(8)를 가진 지지 프레임(15)을 연속으로 공정 챔버(3)로부터 다음 챔버로 운반 시스템(11)에 의하여 이동시키며, 단계(4)에서와 같이 각 단계에서 동일한 공정들을 수행한다.
차이는 5개의 층들이 기판(6)에 총 두께 461nm로 증착되고, 다음 공정 챔버에서는 총 두께 419nm로 3개 층들이 증착되고, 제4 공정 챔버(3)에서 총 두께 466nm로 9개 층들이 증착되고, 최종적으로 공정 진행 중에 제5 공정 챔버에서, 총 팩 두께 449nm로 8개 층들이 증착된 점이다.
단계 9
최종 공정 챔버(3)와 입력 부하 록 챔버(2) 사이에 진공 게이트(10)를 개방하고, 기판 홀더(8)를 가진 지지 프레임(15)을 공정 챔버(3)로부터 제1 출력 부하 록 챔버(2)로 이동시키고 상기 진공 게이트(10)를 폐쇄한다.
단계 10
출력 부하 록 챔버(2)들 사이의 진공 게이트(10)를 개방하고 기판 홀더(8)와 함께 지지 프레임(15)을 그 다음 출력 부하 록 챔버(2)로 이동시키고, 부하 록 챔버들 사이의 진공 게이트를 폐쇄한다. 공정 챔버(3)에 인접한 출력 부하 록 챔버(2)에 고 진공으로 펌핑을 수행하고, 다른 출력 부하 록 챔버(2)로 공기가 이동하도록 하여 대기압을 얻는다.
단계 11
출력 부하 록 챔버(2)들과 언로딩 테이블(25) 사이의 진공 게이트(10)를 개방하고, 기판 홀더(8)를 가진 지지 프레임(15)을 언로딩 테이블(25)로 이동시키고, 인-라인 코터의 출력에서 진공 게이트(10)를 폐쇄한다. 이 때, 최종 공기배출 챔버(2)는 기계적인 펌프에 의하여 예비 진공 상태로 펌핑된다.
단계 12
기판 홀더(8)로부터 37층의 증착된 박막층을 가진 기판(6)을 제거하고, 운반 카세트에 배치하고 추가적인 의도된 용도를 위하여 보관 영역으로 전달하며, 기판 홀더(8)를 가진 지지 프레임(15)을 로딩 테이블(24)로 복귀시키고, 여기서 다시 기판 홀더(8)의 관통 구멍(7)을 기판(6)들로 채운다.
Ⅱ. 제2 변형예(도 2, 3)에 따른 인-라인 코터의 상세 구성의 예
청구된 인-라인 코터의 제2 구성 변형예는 태양 전지의 광학 창과 단결정 실리콘 웨이퍼 표면의 구리 금속화를 형성하기 위하여 이형접합의 대량 생산에 사용될 수 있다.
이종 접합 태양전지 제조 기술에서는 최대 허용가능한 가공 온도(200℃보다 높지 않은)에 대한 엄격한 제한이 존재한다는 사실에 기인하여, 실리콘 웨이퍼의 전후면에 금속 접점들을 생성하기 위하여 실크-스크린 인쇄 및 고온 은-함유 페이스트를 연소시키는 널리 구할 수 있는 방법을 사용할 수 없다. 그러므로, 납땜된 고온 은 함유 페이스트에 기초한 금속화를 가지는 다른 형태의 실리콘 태양 전지들보다 그들의 효율과 잠재성이 현저하게 크다는 사실에도 불구하고, 땜납 기술을 사용하여 태양 전지로부터 태양전지판을 조립하는 기업들은 이종 접합 태양 전지들을 사용할 수 없다.
태양 전지의 공지의 구조는 실리콘 웨이퍼를 포함하고, 두 개의 비정질 실리콘 박막층들이 그 양 측면에 진공 PECVD(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition) 증착 방법들을 사용하여 증착된다. 각 층의 두께는 10-20nm를 초과하지 않는다. 이어서, 실리콘 웨이퍼의 양 측면들에 투명한 전도성 산화물 층들이 PVD(Plasma Vapor Deposition) 방법들, 통상 ITO(인듐 주석 산화물)에 의하여 비정질 층 위로 증착된다. 특수한 기술 방법으로서, 적절한 조성의 타겟들로부터 마그네트론 스퍼터링이 가장 자주 사용된다. 태양 전지 제조기술의 다음 단계는 실크-스크린 인쇄이고, 이는 고가의 저온 은-함유 페이스트를 사용하여 수행된다.
전술한 기술을 이용하여 얻어진 태양 전지들은, 인쇄된 접점들을 땜납할 수 없는 것에 비추어 태양전지판의 대부분의 제조업자들에 의하여 사용될 수 없다. 특수한 고가 설비 및 재료가 태양 전지들을 조립할 때 땜납 작업의 사용을 피하기 위하여 사용되어야 한다.
태양 전지들을 제조하는 대안적인 방법은 약 5 μm 두께의 구리층들이 진공 사이클에 저촉하지 않고 ITO 표면에 적용되고 이들 층들이 고밀도 주석 박막에 의하여 보호되는 제안된 인-라인 코터의 사용일 수 있다.
마스크는 이와 같이 얻어진 구조물의 표면에 실크스크린 방법에 의하여 인쇄되고, 인쇄된 마스크에 의하여 보호되지 않는 장소에는 구리-주석 금속 코팅이 적용된다. 이 후, 표면으로부터 마스크 재료를 제거한다. 이 공정은 아주 저가이고 인쇄회로판 제조에 널리 사용된다. 이제 얻어지는 태양 전지들은 동 도금을 가지며, 이는 은-함유 코팅보다 휠씬 더욱 저렴하다. 더욱이, 구리 표면 위의 주석은 땜납에 사용될 그 표면을 보호할 뿐만 아니라, 땜납 공정을 위한 주석화 아날로그로서 기능한다.
도 2 도시의 인-라인 코터의 제2 변형예는 ITO 구조(~100nm) + Cu (~5000nm) +Sn (~700nm)에 의하여 PVD 증착에 사용될 수 있다. 그러한 인-라인 코터는 운반 시스템(11)의 직접 및 복귀 트랙들 위에 쌍으로 배치된 8개의 공정 챔버(3)들을 포함한다. 작업 영역(16)의 제1 및 최종 챔버(3)들에서, 마그네트론(30)들이 공정 디바이스(4)로서 사용된다. 제1 공정 챔버에서, ITO 재료로 이루어진 캐소드를 가진 마그네트론(30)이, 그리고 최종 공정 챔버에서 - 주석 캐소드를 가진 마그네트론이 사용된다. 다른 공정 챔버(3)들에서, 기술 디바이스(4)로서 증발기(31)들이 장착되고, 그 구성에 의하여 소비가능한 구리 재료의 일정한 보충이 보장된다. 증발기(31)를 가진 공정 챔버(3)는 진공 게이트(10)를 사용하여 서로 연결되지 않는다.
작업 영역(16)의 마그네트론(30) 및 증발기(31)는 원통형 기판 홀더(8)의 내면 및 외면에 동시에 작용하도록 배치된다. 이를 위하여, 적어도 두 개의 기술 디바이스(4)들이 기판 홀더(8)의 개방 단부측의 작업 영역(16)에 배치된다. 더욱이, 하나의 기술 디바이스(4)는 기판 홀더(8)의 성형면의 외측에 설치되고 제2 디바이스는 그 내측에 위치된다(도 3 참조).
아르곤과 산소의 혼합물은 제1 공정 챔버(3)에 장착된 마그네트론(30) 위치 영역에 약 (8-9) x 10-1Pa의 압력으로 공급되고, 아르곤이 최종 공정 챔버(3)의 마그네트론(30)의 영역으로 동일한 압력으로 공급된다. 작용 가스들은 다른 공정 챔버들에 공급되지 않고, 구리의 증발은 5×10-3Pa의 잔류가스 압력에서 고 진공에서 발생한다. 이와 같이, 구리의 전기 전도성이 벌크 재료(bulk material)의 전도성에 최대로 근접한 상태가 도달된다.
기판(6)들, 즉, 관통 구멍(7)에서 기판 홀더(8)의 원통면에 위치된 실리콘 판은 외측과 내측 양측으로부터 동시에 마그네트론(30) 또는 증발기(31)에 의하여 처리된다. 이 경우, 증착된 재료 - ITO, Cu, Sn, 층들을 적용할 때, 그 두께는 이러한 공정 챔버(3)에 유지되는 스퍼터링(증발) 속도와 원통형 기판 홀더(8)의 회전 속도에 의하여 결정된다. 기판(6)에 증착된 한정된 두께의 재료의 각각의 층은 기판 홀더(8)의 일 회전에 적용되는 많은 수의 보조층들로 구성된다. 이로써 최소 개수의 관통 구멍(천공)들을 가지고 기판(6) 표면에 막을 형성할 수 있다.
인-라인 코터의 완전 사이클의 작업 시간을 최소화하기 위하여, 구리 층의 최종 두께 - 5000nm는 6개의 균등한 부분들로 분할되는 것이 최선이고, 이를 위하여 6개의 공정 챔버(3)들이 각각 사용된다. 이 경우, 각 부분은 대략 835nm의 두께를 가질 것이며 라인의 사이클 시간은 최대로 100nm의 ITO, 또는 835nm의 구리, 또는 700nm의 주석을 각각 도포하기 위하여 필요한 시간의 세 배와 같을 것이다.
제2 구성 변형예에 따른 인-라인 코터에서 기판(6)에 막을 증착하는 공정은 동일한 지속 시간의 16개의 연속적인 단계들로 구성된다. 이 경우, 모든 단계들의 지속 시간들은 균등하고 인-라인 코터의 사이클 시간을 구성한다.
1. 단계 1
운반 시스템(11)의 지지 프레임(15)을 제1 입력 부하 록 챔버(1)의 바로 상류에서 로딩 테이블(24)에 수직으로 향하도록 공급한 후, 고정물(9)을 사용하여 원통형 기판 홀더(8)의 관통 구멍들에 실리콘 웨이퍼를 고정한다. 제1 입력 부하 록 챔버(1)에, 대기압으로 공기를 공급하고 입력 부하 록 챔버들 사이의 진공 게이트(10)를 폐쇄한다.
2. 단계 2
로딩 테이블(24)과 제1 입력 부하 록 챔버(1) 사이의 진공 게이트(10)를 개방하고 기판 홀더(8)를 가진 지지 프레임(15)을 제1 입력 부하 록 챔버(1)로 이동시킨다. 이 후, 로딩 테이블(24) 측의 진공 게이트(10)를 폐쇄하고 기계적인 펌프(5)를 사용하여 예비-진공을 달성하기 위하여 제1 입력 부하 록 챔버(1)의 공간을 펌핑하여 방출한다. 이 때, 로딩 테이블(24)은 기판 홀더(8)에 고정된 기판(6)을 가진 그 다음의 지지 프레임(15)을 수용한다.
3. 단계 3
제1 및 제2 입력 부하 록 챔버(1)들 사이의 진공 게이트(10)를 개방하고, 그의 성형면에 장착된 기판 홀더(8)와 기판(6)과 함께 지지 프레임(15)을 다음(제2) 입력 부하 록 챔버(1)로 이동시킨다. 입력 부하 록 챔버(1)들 사이의 진공 게이트를 폐쇄한다. 제2 입력 부하 록 챔버(1)에서, 고 진공을 생성하고 이전의 입력 부하 록 챔버(1) 내로 공기를 도입한다. 이 때, 입력 부하 록 챔버(1)와 제1 상류 공정 챔버(3) 사이의 진공 게이트(10)를 폐쇄한다.
4. 단계 4
제2 입력 부하 록 챔버(1)와 제1 공정 챔버(3) 사이에 위치된 진공 게이트(10)를 개방한다. 이 때, 제1 및 제2 공정 챔버(3)들 사이의 진공 게이트(10)를 폐쇄한다. 기판 홀더(8)를 가진 지지 프레임(15)을 제1 공정 챔버(15)로 이동시키고 진공 게이트(10)를 폐쇄한다.
공정 챔버(3) 내측에 위치된 운반 시스템(11)은 기판 홀더(8)를 갖는 지지 프레임(15)을 공정 챔버(3)의 공간(17) 내로 이동시킨다. 여기서, 커플링 디바이스(22)를 통해 기판 홀더(8)의 중심 샤프트(21)에 회전운동 피드스루(20)를 연결한다. 초당 1-3 회전의 빈도로 기판 홀더(8)를 회전시키고, 이어서 소정의 비율로 아르곤과 산소를 마그네트론(30)이 내부에 장착된 작업 영역(16)에 공급한다.
공정 챔버(3)에서, 소정의 작동 압력을 설정하고, 이어서 마그네트론(30)에 전원을 공급하고 실리콘 웨이퍼의 양 측면에 100nm의 ITO 층을 증착시킨다.
운영 디바이스(instrumentation device)에 의하여 제어되는, 기판 위의 막 증착의 끝에서, 마그네트론(30)의 전원을 차단하고 공정 챔버(3)로의 작업 가스 운반 시스템의 밸브들을 차단하고, 고 진공으로 상기 챔버를 펌핑하여 방출한다.
제1 공정 챔버(3)에서 운반 시스템(11)을 사용하여, 공간(17)의 작업 영역(16)으로부터 지지 프레임(15)을 이동 영역(28)으로 이동시키고, 여기서 회전운동 피드스루(20)로부터 기판 홀더(8)의 중심 샤프트(21)를 분리시킨다.
5. 단계 5
제1 및 제2 공정 챔버(3)들 사이의 진공 게이트(10)를 개방하고, 기판 홀더(8)를 가진지지 프레임(15)을 제2 공정 챔버(3)로 이동시키고 진공 게이트(10)를 폐쇄한다. 제2 공정 챔버(3)에 위치된 운반 시스템(11)이 기판 홀더(8)를 가진 지지 프레임(15)을 추가 공간(17)으로 이동시킨다. 커플링 디바이스(22)를 통하여 중심 샤프트(21)에 연결된 후, 회전 운동 피드스루(20)를 사용하여 초당 1-3 회전의 빈도로 기판 홀더(8)를 회전시키며, 이어서 증발기(31)에 전원을 공급하고 ITO 코팅된 기판(6)의 양측면에 동시에 835nm두께를 갖는, 그 다음 박막층, 즉 구리층을 증착한다. 기판(6)의 코팅 공정을 제어하는 모니터링 디바이스의 신호에 따라 증발기(31)의 전원을 차단하고 증발기(31)의 도가니에 규칙적인 양의 구리를 공급한다. 추가적인 공간(17)으로부터 지지 프레임(15)을 운반 시스템(11)을 사용하여 이동 영역(28)으로 이동시키고 회전운동 피드스루(20)와 기판 홀더(8)의 중심 샤프트(21)를 분리한다.
6. 단계 6, 7
이들 단계들에서, 후속하는 공정 챔버(3)들로 지지 프레임 (15)을 이동시키며, 여기서 제5 단계에 유사한 작동들이 반복된다.
7. 단계 8
지지 프레임(15)을 복귀 챔버(26)로 이동시킨다. 운반 시스템의 가동부는 진공 복귀챔버(26)에 위치된 복귀 모듈(27)이며, 기판 홀더(8)를 가진 지지 프레임(15)을 180도 회전시키고 운반 시스템(11)의 복귀 트랙에 이를 위치시킨다. 기판 홀더(8)를 갖는 펼쳐진 지지 프레임(15)을 그 다음 공정 챔버(3)로 이동하고, 이 후 복귀 모듈(27)은 초기 위치로 복귀한다.
8. 단계 9
제5 공정 챔버(3)에서, 모든 작동들은 단계5와 유사하다.
9. 단계 10, 11
기판 홀더(8)를 가진 지지 프레임(15)을 후속하는 상류 공정 챔버(3)들에 이동시키고, 여기서 단계(5)에 유사한 모든 작동들이 동일한 방식으로 반복된다.
10. 단계 12
제 7 및 제8 공정 챔버(3)들 사이의 진공 게이트(10)를 개방한다. 기판 홀더(8)를 가진 지지 프레임(15)을 제8 공정 챔버(3)로 이동시키고, 최종 공정 챔버(3)와 출력 부하 록 챔버(2) 사이의 진공 게이트(10)를 폐쇄한다. 기판 홀더(8)를 가진 지지 프레임(15)이 최종 공정 챔버(3) 내에 수용된 후, 공정 챔버(3)들 사이의 진공 게이트(10)를 폐쇄한다. 제8 공정 챔버(3)에 위치된 운반 시스템(11)을 사용하여, 기판 홀더(8)를 가진 지지 프레임(15)을 추가적인 공간(17)으로 이동하고, 커플링 디바이스(22)를 사용하여 기판 홀더(8)의 중심 샤프트(21)에 회전 운동 피드스루(20)를 연결하며, 초당 1-3 회전의 빈도에서 기판 홀더(8)를 회전시킨다. 소정의 압력까지 작업 영역(16)으로 아르곤을 공급하고, 마그네트론(30)에 전원을 공급하고 실리콘 웨이퍼의 양 측면들에 이미 증착된 구리층에 700nm 두께의 주석층을 증착한다. 이 후, 마그네트론(30)의 전원을 차단하고 아르곤 공급 시스템의 밸브들을 폐쇄하고, 고 진공을 달성하기 위하여 공정 챔버(3) 내로 펌핑 배출한다.
11. 단계 13
최종 공정 챔버(3)와 출력부하 록 챔버(2) 사이에 위치한 진공 게이트(10)를 개방한다. 기판 홀더(8)를 가진 지지 프레임(15)을 출력 부하 록 챔버(2)로 이동시키고, 공정 챔버(3)와 출력 부하 록 챔버(2) 사이의 진공 게이트(10)를 폐쇄한다.
12. 단계 14
출력 부하 록 챔버(2)들 사이의 록을 개방하고 지지 프레임(15)을 최종 출력 부하 록 챔버(2)로 이동시키고, 출력 부하 록 챔버(2)들 사이의 록을 폐쇄한다. 인-라인 코터의 최종 진공 챔버에서, 출력 부하 록 챔버(2)로 대기 압력을 달성하기 위하여 공기를 도입하고, 고 진공을 달성하기 위하여 제2 출력 부하 록 챔버(2)를 펌핑 배출한다.
13. 단계 15
출력 부하 록 챔버(2)와 언로딩 테이블(25) 사이의 진공 게이트(10)를 개방하고, 기판 홀더(8)를 갖는 지지 프레임(15)을 언로딩 테이블(25)로 이동하고, 이어서 진공 게이트(10)를 폐쇄하고 기계적인 펌프(5)를 사용하여 예비 진공을 달성하도록 최종 하류 출력 부하 록 챔버(2)를 펌핑 배출한다.
14. 단계 16
기판 홀더(8)로부터 최종 제품인, 양 측면 위에 박막 ITO-Cu-Sn이 증착된 실리콘 판을 제거하고 기판 홀더(8)를 가진 지지 프레임(15)을 복귀 모듈(27)에 의하여 로딩 테이블(24)로 복귀시킨다.
이와 같이, 진공에서 기판 위에 박막들을 증착하도록 고안된 인-라인 코터의 제안된 변형예에 의하면, 많은 수의 층들을 가진 고 품질의 박막들의 대량 증착에 사용되는 설비의 생산성을 증가시킬 수 있고 기판들의 양 측면에 동시적인 박막 증착을 제공할 수 있다. 이는 전체 시스템 성능을 증가시킬 뿐만 아니라 그의 각 측면 위에 수 미크론 두께를 가진 코팅을 연속으로 형성하는 동안 기판의 변형(예컨대, 굽힘)을 회피할 수 있다.
수십 또는 수백 층들의 막 증착의 경우, 제안된 기술 결정을 통해, 사용된 공정 챔버들의 수를 감소시킬 수 있고, 이는 그들의 장착을 위하여 거대한 제조 영역의 사용을 필요로 하지 않는 더욱 콤팩트한 인-라인 코터를 제공함을 의미한다.
제안된 기술 결정은 파일럿 제조에서 시험되었고 양호한 결과를 보여주었다.
참고 자료:
1. МПК С23С14/00의 1989년 7월 25일 공개된, 미국특허 US 4,851,095,
2. МПК В28В 3/00의, 2008년 12월 10일에 공개된 러시아 실용신안 RU 78785,
3. МПК С23С 16/54; С23С 14/56의, 2014년 2월 20일 공개된 러시아 특허 RU 2 507 308.
도시된 진공에서의 박막 코팅의 증착용 인-라인 코터(변형예)는 이하의 요소를 포함한다:
1: 입력 부하 록 챔버,
2: 출력 부하 록 챔버,
3: 공정 챔버,
4: 기술 디바이스,
5: 펌핑 유닛,
6: 기판,
7: 기판 장착용 관통-구멍,
8: 기판 홀더,
9: 고정물(fixture),
10: 진공 게이트,
11: 운반 시스템,
12: 롤러,
13: 선형이동 가이드
14: 자성 베어링
15: 지지 프레임,
16: 작동 영역,
17: 공정 챔버의 추가 공간,
18: 분리 격벽,
19: 다이아프램,
20: 회전운동 피드스루,
21: 중심 샤프트,
22: 커플링 디바이스,
23: 기판 회전장치,
24: 로딩 테이블,
25: 언로딩 테이블,
26: 복귀 챔버,
27: 복귀 모듈,
28: 이동 영역,
29: 플라즈마 생성기,
30: 마그네트론,
31: 증발기
1: 입력 부하 록 챔버,
2: 출력 부하 록 챔버,
3: 공정 챔버,
4: 기술 디바이스,
5: 펌핑 유닛,
6: 기판,
7: 기판 장착용 관통-구멍,
8: 기판 홀더,
9: 고정물(fixture),
10: 진공 게이트,
11: 운반 시스템,
12: 롤러,
13: 선형이동 가이드
14: 자성 베어링
15: 지지 프레임,
16: 작동 영역,
17: 공정 챔버의 추가 공간,
18: 분리 격벽,
19: 다이아프램,
20: 회전운동 피드스루,
21: 중심 샤프트,
22: 커플링 디바이스,
23: 기판 회전장치,
24: 로딩 테이블,
25: 언로딩 테이블,
26: 복귀 챔버,
27: 복귀 모듈,
28: 이동 영역,
29: 플라즈마 생성기,
30: 마그네트론,
31: 증발기
Claims (14)
- 인-라인 코터의 대향 단부들에 위치된, 입력 및 출력 부하 록 챔버들(1, 2)과; 기판 표면(6) 처리 및 그 위에 박막을 증착하기 위한 기술 디바이스(4)를 가진 적어도 하나의 공정 챔버(3); 모니터링 디바이스; 챔버에서 챔버로 기판 홀더(8)를 연속으로 이동시키기 위하여 지지 프레임(15) 형태로 제조된 캐리지를 구비한 인-라인 코터의 전체 길이를 따라 설치된 관통 운반 시스템(11); 진공 게이트(10); 상기 기판(6)이 장착된 성형면 위의 회전가능한 기판 홀더(8)를 포함하는 진공에서의 박막 코팅 증착용 인-라인 코터에 있어서,
상기 공정 챔버(3)는 대기를 향하여 그 크기가 기판 홀더(8)의 치수에 의하여 결정되고 그 내부에 기술 디바이스(4) 및 모니터링 디바이스를 배치하기에 충분한 추가적인 공간(17)을 포함하고; 공정 챔버(3) 내의 기판 홀더(8)의 회전 운동 피드스루(20)에는 상기 기판 홀더(8)의 회전축 위에 장착되고 상기 지지 프레임(15) 위에 캔틸레버식으로 설치되는 상기 기판 홀더(8)의 중심 샤프트(21)에 그것을 결합시키는 디바이스(22)가 구비되고; 상기 기판 홀더(8)는 개방 및 폐쇄 단부들을 가지며, 상기 개방 단부는 작동 영역(16)을 향하여 지향(orient)되고 그의 외경은 상기 기판 홀더(8)의 최대 외경에 대응하고; 그리고 상기 인-라인 코터의 운반 시스템(11)은 회전축에 수직 방향으로 챔버에서 챔버로 상기 기판 홀더를 동기적으로 순서대로 이동시키며, 추가로, 각각의 공정 챔버들의 그 회전축을 따라 상기 기판 홀더를 작업 영역으로 이동시키는 것을 특징으로 하는 진공에서의 박막 코팅 증착용 인-라인 코터. - 인-라인 코터의 일 측상에 위치된, 입력 및 출력 부하 록 챔버들(1, 2)과; 기판 표면(6) 처리 및 기판 표면 위에 박막을 증착하기 위한 기술 디바이스(4)를 가진 적어도 두 개의 공정 챔버(3)들; 모니터링 디바이스들; 챔버에서 챔버로 기판 홀더(8)를 연속으로 이동시키기 위하여 지지 프레임(15) 형태로 제조된 캐리지를 구비한, 인-라인 코터의 전체 길이를 따라 설치된 관통 운반 시스템(11); 상기 기판 홀더(8)의 이동 방향을 측정하기 위한 복귀 챔버(26); 진공 게이트(10); 상기 기판(6)이 장착된 성형면 위의 회전가능한 기판 홀더(8)를 포함하는 진공에서의 박막 코팅 증착용 인-라인 코터에 있어서,
상기 공정 챔버(3)는 대기를 향하여 그 크기가 기판 홀더(8)의 치수에 의하여 결정되고 그 내부에 기술 디바이스(4) 및 모니터링 디바이스를 배치하기에 충분한 추가적인 공간(17)을 포함하고; 상기 공정 챔버(3) 내의 기판 홀더(8)의 회전 운동 피드스루(20)에는 상기 기판 홀더의 수평 회전축 위에 장착되고 수직 위치로 이동하도록 구성된 상기 지지 프레임(15) 위에서 캔틸레버식으로 설치되는 상기 기판 홀더(8)의 중심 샤프트(21)에 그것을 결합시키는 디바이스(22)가 구비되고; 상기 기판 홀더(8)는 개방 및 폐쇄 단부들을 가지며, 상기 개방 단부는 작동 영역(16)을 향하여 지향되고 그의 외경은 상기 기판 홀더(8)의 최대 외경에 대응하고; 그리고 상기 인-라인 코터의 운반 시스템(11)은 회전축에 수직 방향으로 챔버에서 챔버로 상기 기판 홀더를 동기적으로 순서대로 이동시키며, 추가로, 그것은 각각의 공정 챔버(3)들의 회전축을 따라 상기 기판 홀더(8)를 작동 영역으로 이동시키는 것을 특징으로 하는 진공에서의 박막 코팅 증착용 인-라인 코터. - 청구항 1에 있어서, 상기 운반 시스템(11)의 지지 프레임(15)은 챔버로부터 챔버 내로 수평 위치에서 이동할 수 있도록 장착되고, 상기 기판 홀더(8)의 회전축은 수직으로 지향되는 것을 특징으로 하는 진공에서의 박막 코팅 증착용 인-라인 코터.
- 청구항 1에 있어서, 상기 운반 시스템(11)의 지지 프레임(15)은 챔버로부터 챔버 내로 수직 위치에서 이동할 수 있도록 장착되고, 상기 기판 홀더(8)의 회전축은 수평으로 지향되는 것을 특징으로 하는 진공에서의 박막 코팅 증착용 인-라인 코터.
- 청구항 1 또는 2에 있어서, 상기 공정 챔버(3)는 상기 기판 홀더(8)의 작동 영역(16)과 이동 영역(28)의 두 영역들로 분할되고, 상기 운반 시스템(11)의 지지 프레임(15) 위에 견고하게 장착된 다이어프램(19)은 이동 영역으로부터 작동 영역을 분리시키는 것을 특징으로 하는 진공에서의 박막 코팅 증착용 인-라인 코터.
- 청구항 1 또는 2에 있어서, 상기 기판 홀더는 회전면의 형태, 예컨대, 돔, 절단 원추형 또는 원통 형태로 제조되는 것을 특징으로 하는 진공에서의 박막 코팅 증착용 인-라인 코터.
- 청구항 1 또는 2에 있어서, 상기 기판 홀더의 표면은 기판들의 독립적인 회전을 위한 디바이스(23)들을 포함하는 것을 특징으로 하는 진공에서의 박막 코팅 증착용 인-라인 코터.
- 청구항 1, 2 또는 6의 어느 하나의 항에 있어서, 상기 기판 홀더의 표면은 기판(6)을 장착하기 위한 관통-구멍(7)을 가지는 것을 특징으로 하는 진공에서의 박막 코팅 증착용 인-라인 코터.
- 청구항 6에 있어서, 상기 기판 홀더(8)는 내부에 기판들이 장착되고, 그 성형면 위에 관통-구멍(7)을 가진 원통 형태로 제조되고; 상기 기판 작동 영역(16)은 상기 기판(6)들의 표면 위에 두 측면의 막을 동시 증착시키기 위한 적어도 두 개의 기술 디바이스(4)들을 포함하는 것을 특징으로 하는 진공에서의 박막 코팅 증착용 인-라인 코터.
- 청구항 1 또는 2에 있어서, 상기 공정 챔버(3)의 작동 영역(16)은 기술 디바이스들의 가스 분리를 제공하는 요소들을 가지는 것을 특징으로 하는 진공에서의 박막 코팅 증착용 인-라인 코터.
- 청구항 1 또는 2에 있어서, 상기 기판 홀더의 표면은 기판들을 위한 고정 디바이스(9)들을 가지는 것을 특징으로 하는 진공에서의 박막 코팅 증착용 인-라인 코터.
- 청구항 11에 있어서, 상기 기판(9)용 고정 디바이스는 착탈 가능한 요소들로서 구성되는 것을 특징으로 하는 진공에서의 박막 코팅 증착용 인-라인 코터.
- 청구항 1 또는 2에 있어서, 증발기(31) 및/또는 마그네트론(30) 및/또는 이온 소스 및/또는 플라즈마 생성기(29)와 같은 기술 디바이스(4)가 사용되는 것을 특징으로 하는 진공에서의 박막 코팅 증착용 인-라인 코터.
- 청구항 1 또는 2에 있어서, 광학 투과/반사 제어 디바이스 및/또는 석영 코팅속도계로 이루어진 모니터링 디바이스가 사용되는 것을 특징으로 하는 진공에서의 박막 코팅 증착용 인-라인 코터.
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