KR20190136771A - 연동 회전하는 회전기를 가지는 증착장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 증착장치에 관한 것이다.
본 발명에 따르면 연동 회전에 의하여 유효코팅영역 내에서 다량의 피코팅 도구가 파지된 파지부재를 자연수 배 만큼 회전시킬 수 있는 회전기를 구성함으로서 피코팅 도구에 코팅된 박막이 균등한 경도 및 탄성계수 등의 물성을 가지는 효과가 있다.

Description

연동 회전하는 회전기를 가지는 증착장치 {A deposition apparatus having a rotator rotating interlockingly}
본 발명은 피코팅 도구 표면에 증발물을 코팅시킬 수 있는 증착장치에 관한 것이다.
진공증착은 금속을 고온으로 가열하여 증발시켜 그 증기로 금속을 박막상태로 밀착시키는 방법이며, 플라즈마를 이용한 물리 기상 증착(PVD)은 전도성 금속 등을 타겟물질로 하여 플라즈마 상태로 활성화하여 피코딩 도구에 증착시키는 방법이다. PVD방식의 응용례로서 빗각 증착(oblique angle deposition; OAD)은 입사되는 증발물과 피코팅도구가 수직한 일반적인 코팅방법과는 달리, 입사되는 증발물이 피코팅도구 표면의 수직선과 0ㅀ이상의 각을 갖도록 조절하여 피코팅도구를 기울인 상태로 코팅하는 방법이다. 빗각 증착으로 코팅층을 제조하면 코팅층의 조직이 기울어지며, 기울어진 막대 형상을 갖는 특이한 구조의 박막이 형성된다. 빗각 증착은 이와 같이 박막의 조직을 변화시켜 경도를 향상시키면서도 신뢰성 지수(H3/E2)를 증가시킬 수 있기 때문에 다양한 분야에 응용될 수 있고, 특히 난삭재 가공용 공구를 고경도로 코팅하는데 매우 유용하게 이용될 수 있다. 예컨대, 빗각 증착에 의한 TiN 박막의 경우 20% 이상 경도를 증가시킬 수 있고 신뢰성 지수 또한 30% 이상 향상시킬 수 있음이 밝혀졌다.
한국표면공학회지 Vol. 45, No.3, 2012에 발표된 연구논문 빗각 증착으로 제조된 TiN 박막의 특성과 그와 관련된 대한민국 공개특허공보 제10-2014-0087394호는 피코팅도구에 빗각 증착을 수행하기 위한 빗각증착장치를 개시하고 있다. 상기 선행 문헌에서는 피코팅도구 표면이 증발원에 대면하도록 피코팅도구 파지부재가 진공 용기 내에 수직으로 세워져 있고, 원하는 빗각증착 입사각에 맞춰 피코팅도구 파지부재 자체를 기울이도록 구성되어 있는 지그시스템이 있다.
그러나 이러한 종래기술의 경우, 다량의 피코팅 도구를 동시에 코팅하기에 어려워 생산성이 떨어지고, 피코팅도구가 파지된 파지부재를 기울이는 동작을 수행하는 기구가 필요하여 구성이 복잡하다.
또한, 증착장치의 회전 특성과 다량의 피코팅 도구 간 간섭으로 그림자효과(Shadow effect)가 발생하는데 이로 인해 증발원의 분사가 충분히 피코팅 도구에 도달되지 않아 피코팅도구에 코팅이 부분적으로 편중되어 일어나게 되므로 박막의 두께 편차가 발생하여 균질의 경도 및 탄성계수 등 물성을 균일하게 얻을 수 없는 문제점이 있다.
본 발명의 목적은 유효코팅영역 내에서 증착장치의 회전기가 연동 회전하여 다량의 피코팅 도구를 파지한 파지부재를 자연수 배 만큼 회전하도록 작동하여 다량의 피코팅 도구 간에 코팅시 간섭이 발생하더라도 증발물이 균일하게 피코팅도구 전면에 도달될 수 있는 기술을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 증착장치는, 내부에 피코팅 도구를 수용하기 위한 수용공간을 가지며, 상기 수용공간을 진공 상태로 유지시킬 수 있는 진공용기; 상기 진공용기에 결합되며, 상기 수용공간에 수용된 피코팅 도구의 표면에 증착 증발물을 제공하기 위한 복수의 증발원; 및 상기 진공용기에 수용된 피코팅 도구를 파지한 상태에서 피코팅 도구를 회전시킴으로서 상기 증발원에 의해 제공되는 증착 증발물이 피코팅 도구의 표면에 골고루 코팅될 수 있게 하는 회전기;를 포함하고. 상기 회전기는 상기 수용공간 상에 배치되며, 회전 가능하게 마련되는 제 1턴테이블; 상기 제1 턴테이블을 회전시키기 위한 구동모터; 상기 제1 턴테이블에 설치되며 상기 제1 턴테이블의 회전에 따라 연동하여 공전과 자전을 하도록 구비되는 제 2 턴테이블; 상기 제 2 턴테이블과 연동하여 공전과 자전을 하는 디스크; 상기 증발원 의해 제공되는 증착 증발물로 피코팅 도구가 코팅될 수 있는 유효코팅 영역 내에서 상기 제1 턴테이블이 소정의 자전각속도로 자전하는 동안, 상기 디스크의 자전각속도가 상기 제 1턴테이블의 자전각속도보다 자연수 배만큼 빠르게 될 수 있도록 상기 제 1턴테이블의 회전력을 상기 제 2턴테이블의 자전력으로 전달하여 상기 제 2턴테이블을 자전시키는 제1 전달기; 상기 디스크에 설치되며 피코팅 도구를 파지한 채 상기 디스크의 자전에 연동하여 공전과 자전을 하도록 구비되는 파지부재; 및 상기 디스크의 자전력을 상기 파지부재의 자전력으로 전달하는 제2 전달기; 를 포함한다.
본 발명에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.
먼저, 피코팅 도구를 파지한 파지부재를 수용하는 디스크의 일면이 빗각형태이므로 별도로 파지부재를 기울이는 동작을 수행하는 기구 등이 불요하여 구성이 단순화 되므로 다량의 피코팅 도구 간에 발생하는 그림자효과를 효과적으로 제어하기 용이하다.
동시에 다량의 피코팅 도구를 증착 코팅 할 수 있게 되며, 회전기의 회전속도 차이에 의하여 유효코팅영역 내에서 다량의 피코팅 도구를 자연수 배 만큼 회전시킴으로써 증발물이 편중되어 코팅되지 않아 피코팅 도구에 코팅된 박막은 소정의 균등한 경도 및 탄성계수를 가지게 되는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 증착장치의 개략도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 디스크의 개략도이다.
도 3는 본 발명의 일 실시예에 따른 회전기의 개략도이다.
도 4는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 증착장치의 개략도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예인 증착장치의 작동방법 중 제2 전달기의 작동방법을 나타난 도식도이다.
도 6는 본 발명의 일 실시예인 증착장치의 제1 전달기의 개략도이다.
도 7는 종래의 증착장치에 의해 증착된 코팅의 박막을 나타낸 TEM 사진이다.
본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 더 구체적으로 설명하되, 이미 주지되어진 기술적 부분에 대해서는 설명의 간결함을 위해 생략하거나 압축하기로 한다.
<증착장치의 구조>
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 증착장치(100)를 개략적으로 도시하되, 내부의 구성이 잘 보이도록 중앙을 절단한 상태로 도시한다. 상기 증착장치(100)는 진공 용기(110), 회전기(120) 및 증발원(130)을 포함한다.
진공 용기(110)에는 증발물이 진공 용기(110) 내로 유입되도록 하는 증발물 주입구(미도시)와 진공 용기(110)로부터 증발물을 유출되도록 하는 증발물 배출구(미도시)가 형성되어 있다. 진공용기(110) 내부에는 피코팅 도구를 수용하기 위한 수용공간을 가진다. 또한 진공 용기(110) 일 측에는 진공 용기 내의 진공도를 측정하기 위한 진공 게이지가 부착될 수도 있다.
증발원(130)은 진공용기(110)에 결합되며 피코팅 도구 표면에 증착 증발물을 제공하기 위해 마련된다.
증발원(130)은 증착을 위해 이용될 수 있는 임의의 증발원일 수 있고, 특히, 음극아크 증발원 또는 마그네트론 스퍼터링 증발원이 바람직하다. 증발원(130)에는 전원이 인가된다. 상기 증발물이 될 수 있는 타겟물질은 다양하게 전이금속 Ti, Cr, Al, Zr, V 등과 이를 포함하는 Si 등과 합성하여 TiSi, CrSi, TiCr, AlCr, TiAl, TiAlSi, CrAlSi 등이 가능하며 공정 중 반응가스로 질소(N), 산소와 탄소함유가스(CxHy) 등을 공급함으로써 다양한 질화물, 산화물과 탄화물을 피코팅물로 코팅할 수 있다. 따라서 박막의 구성은 금속질화물, 금속탄화물, 금속산화물 등과 반응가스 대신 비활성가스인 Ar을 공급할 시 금속자체가 피코팅물이 될 수 있다. 상기 타겟물질은 피코팅도구에 증착을 원하는 물질로 다양하게 설정될 수 있음을 고려하여야 한다.
또한, 증발원(130)은 경우에 따라서는 유효코팅영역을 넓히도록 수평으로 복수개가 배치될 수 도 있다.
회전기(120)는 하단에 배치된 제1 턴테이블(121), 제 1기어(122), 제 2턴테이블(123), 제 2기어(124), 설치축(125), 디스크(126) 및 구동모터(127)를 포함하며 진공용기(110)에 수용된 피코팅 도구를 파지한 상태에서 파지부재(126e)를 회전시킴으로서 증발원(130)에 의해 제공되는 증착 증발물이 피코팅 도구의 표면에 골고루 코팅될 수 있게 한다.
제 1턴테이블(121)은 상기 수용공간 상에 배치되며 회전 가능하게 마련된다.
경우에 따라서는 실시하기에 따라서는 제 1기어(122)를 마련하여 구동모터(127)로부터 발생한 회전력을 제 1턴테이블(121)에 전달하여 회전시키기 위해 구동모터(127)와 제 1기어(122)가 진공용기(110) 하부 내측상단에 고정된 채 마련될 수 있고 제1 턴테이블(121) 상부에는 다시 복수 개의 설치축(125) 및 제2 턴테이블(124)이 배치된다.
각각의 제 2턴테이블(123)은 경우에 따라 그 하부에 제2 기어(124)를 구비할 수 있다. 제 2기어(124)는 제 1 턴테이블(121)의 자전력을 제 2턴테이블(123)의 자전력으로 전달하기 위해 마련된다. 제 1턴테이블(121)이 자전하면 제 1기어(122)가 고정되어 있으므로 제 2기어(124)는 제 1기어(122)둘레를 기어 이빨이 맞물린 채 공전되므로 제 2턴테이블(123)도 제 1턴테이블(121)의 중앙을 중심으로 공전하면서 자전하도록 연동 회전한다(제 1공전).
설치축(125)은 제 2턴테이블(123) 및 디스크(126)의 자전과는 무관하게 제 1턴테이블(121)에 고정된 채 설치되며 경우에 따라 핑거가 구비된 연결부재(126b)가 설치된다.
디스크(126)는 제 2턴테이블(123)과 함께 연동 회전할 수 있도록 마련되어 제 1턴테이블(121)의 중앙을 중심으로 공전하면서(제 1공전) 자전한다.
구동모터(127)은 제 1 기어(122)와 결합하여 회전기의 구동력을 제공하기 위해 마련된다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 증착장치의 상기 디스크(126)을 확대하여 개략적으로 도식한다.
디스크(126)에는 설치축을 수용하는 홀(미도시)이 형성되어 있다. 그리고 디스크(126)는 핑거가 구비된 연결부재(126d), 파지부재(126e) 및 제 3기어(126b)를 포함한다.
또한, 디스크(126)는 경우에 따라서는 디스크(126)에 파지부재(126e)를 수용할 수 있는 면이 기울어진 빗면(126c) 형태로 이루어져 파지부재를 디스크(126) 외측으로 기울여 빗각으로 안내할 수 있다. 이를 통해 다량의 피코팅 도구가 파지된 파지부재를 별도로 기울이는 동작을 수행하는 기구 등이 필요 없어져 구성이 단순화 될 수 있어 다량의 피코팅 도구간에 발생하는 그림자효과(Shadow effect)를 효과적으로 제어하기 용이하다.
피코팅 도구를 수용하는 홀(126a)은 파지부재(126e)상에 형성되어 있으며 증착에 의해 표면이 코팅되어야 하는 피코팅 도구의 일 단부가 삽입되거나 끼워지는데, 이러한 피코팅 도구은 엔드밀 또는 인서트일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
제2 전달기는 경우에 따라 핑거가 구비된 연결부재(126d)와 제 3기어(126b)를 포함할 수 있다. 핑거가 구비된 연결부재(126d)는 설치축(125)에 고정되어 설치되어 설치축(125)의 둘레에 마련된 파지부재(126e)가 디스크(126)의 자전으로 공전하면 상기 핑거가 파지부재에 결합된 제 3기어(126b)와 맞물려 디스크(126)의 자전력을 파지부재(126e)의 자전력으로 전달한다. 핑거가 구비된 연결부재(126d)는 원하는 바에 따라 톱니를 가진 기어형태의 일종으로 구비될 수 있음을 고려해야한다. 마찬가지로 제 3기어(126b)의 기어 이빨개수는 원하는 바에 따라 파지부재가 교체되면서 변경될 수 있음을 고려해야한다.
또한, 상기 핑거는 제 3기어(126b)의 이빨과 접촉면을 넓게 함으로써 제 3기어(126b)와 더욱 효과적으로 맞물림되어 디스크(126)의 자전력이 더 넓은 면적으로 전달되도록 'ㄴ' 형태의 바로 마련될 수 있다.
결국, 상술한 바와 같이, 증착 시 제1 턴테이블 (121)이 회전하고, 제 1 턴테이블 (121)의 회전을 따라 각 상기 디스크(126)도 회전(제 1 공전)하면서 자전하고, 각 상기 디스크(126)의 자전에 따라 각 파지부재(126e)는 공전하면서 (제 2공전) 각 파지부재(126e)도 회전(자전)하게 되어, 하나의 위성 시스템을 구축하게 된다. 이러한 본 발명에 따른 증착장치상의 위성 시스템으로 다수의 피코팅 도구들의 표면상에 균일한 코팅이 달성될 수 있고 이에 박막 코팅의 양산성이 확보된다.
도 3는 본 발명의 일 실시예에 따른 회전기의 개략도로서, 도 1에 도시된 증착장치(100) 내 회전기(120)에 해당한다. 도 2의 회전기(120)는 10개의 제2턴테이블(123), 일 디스크(126)에 배치된 8개의 파지부재(126e)로 구성되어, 총 80개의 피코팅 도구를 동시에 코팅할 수 있다. 그러나 이러한 제2턴테이블의 개수, 일 디스크(126) 당 배치된 파지부재(126e)의 개수는 단지 예시일 뿐이며, 설계 목적에 따라 가변될 수 있다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 증착장치(200)의 개략도를 도시한다. 도 3의 증착장치(200)는 제 2턴테이블(223)을 따라 축을 형성하는 각 설치축(225)마다 복수 개의 디스크(226)가 수직으로 이격하여 배치되어 있는 점을 제외하고는 도 1의 증착장치(100)와 동일한 구성을 갖는다.
도 4의 회전기(220)는 10개의 제 2턴테이블(223), 일 설치축(225) 당 수직으로 이격된 3단의 디스크(226), 일 디스크(226)에 배치된 8개의 파지부재로 구성되어, 총 240개의 피코팅 도구를 동시에 코팅할 수 있다. 그러나 이러한 제 2턴테이블(223)의 개수, 일 설치축(225) 당 수직으로 이격된 디스크(226)의 개수, 일 디스크(226) 당 배치된 파지부재의 개수는 단지 예시일 뿐이며, 설계 목적에 따라 가변될 수 있다.
<증착장치의 작동방법에 관한 구체적인 설명>
제 1 전달기는 제 1턴테이블 하부에 배치되는데 경우에 따라 구동모터와 결합된 제1기어 (122)와 상기 디스크 (123)를 회전시키는 제2기어 (124)를 포함할 수 있다. 이는 제1기어(122)와 제2기어(124)가 서로 맞물려 함께 회전하면서 상기 제1 턴테이블(121)의 회전력을 상기 제 2턴테이블(123)의 자전력으로 전달하는 역할을 한다.
또한 제2 전달기는 경우에 따라 회전을 위해 파지부재(126e)의 하부에 결합된 제3기어(126b)와 디스크 (126)에 내측에 마련된 핑거가 구비된 연결부재(214)를 포함한다. 상기 복수의 핑거는 파지부재(126e)에 구비된 제3기어 이빨과 맞물려 제 2턴테이블(123)의 자전력을 파지부재(126e)의 자전력으로 전달하여 파지부재(126e)가 자전하게 한다.
결국, 각 제 2턴테이블(123)과 동일 축에 배치되어 동시에 회전하는 디스크(126)는 스스로 회전(자전)하면서 제 1턴테이블 (121) 상에서 공전하게 된다(제1공전). 그리고 제 2턴테이블과 함께 자전하는 디스크(126)에 구비된 복수의 파지부재(126e)들은 설치축(125)을 중심으로 공전하게 된다(제2공전).
도 5는 제2 전달기의 작동방법에 관한 도식도이다. 제 2 전달기는 상기 언급한 바와 같이 제 3기어(126b) 및 핑거가 구비된 연결부재(126d)를 포함한다. 핑거가 구비된 연결부재(126d)는 설치축(125)에 결합되어 고정되어 있으므로 디스크(126)가 자전에 의하여 핑거는 상기 제 3기어(126b)의 기어 이빨을 밀어내어 제 3기어(126b)를 회전시킬 수 있게 된다. 상기 각 핑거의 개수(N1)와 제3기어 이빨의 개수(N2)는 원하는 최적의 물성값을 얻기 위해 적절하게 변경될 수 있음을 고려해야한다.
상기 제2 전달기에 구비된 복수의 핑거가 구비된 연결부재는 제3기어(126b)와 맞물릴 수 있는 수단으로써 톱니가 구비된 일종의 기어로도 마련 될 수 있다.
상기 증착장치의 작동방법에 있어서 보다 바람직한 방법을 설명한다. 도 6는 종래기술에 의해 코팅된 박막의 단면도이다.
본 발명의 일 실시례에 따른 증착장치에 의해 피코팅 도구에 증발물을 포함한 다층의 코팅 박막이 형성되도록 할 때, 피코팅도구 상에 형성되는 다층 코팅 박막이 제 1타겟물질로 형성되는 제 1층과 제 2타겟물질로 형성되는 제 2층을 가정 한다. 이때 아래로부터 제 1층, 제 2층을 포함하는 단위 코팅 박막이라고 하며 이 단위 코팅 박막은 1회 이상 포함되어 코팅 박막을 이루게 된다. 상기 단위 코팅 박막 두께는 회전기(120)의 회전 속도에 따라 조절이 가능하나 바람직하게는 4 ~ 20 nm가 될 수 있고 이는 증발물의 증발률과 회전기의 회전 속도 설정에 의해 달성 될 수 있다. 상기 단위 코팅 박막 두께가 약 4nm 미만으로 형성될 경우 원하는 코팅 박막의 물성(경도 및 탄성계수 등)을 얻기 어려우며 약 20nm 초과로 형성될 경우에도 다층 코팅 박막으로서의 물성 증진 효과를 기대하기 어렵다.
또한, 상기 d1 또는 d2는 상기 단위 코팅 박막 두께 이내에서 각각 약 2nm 내지 18nm가 되도록 형성되는 것이 바람직하며 이는 회전기(120)의 회전속도를 조절하여 달성 될 수 있다. 예를 들어, d1과 d2가 각 2nm 미만의 경우에는 다층 코팅막의 경도가 저하되는 등 전체적인 물성 향상 효과를 기대하기 어렵다.
다만, 상기 d1, d2 및 단위 코팅 박막의 두께는 증발물이 되는 타켓물질, 증발원의 종류 등을 달리하여 증착방법을 설정함으로써 변동이 가능한 값임을 고려해야한다.
이에 나타난 바와 같이, 다수의 피코팅 도구간의 간섭 및 장치의 회전 특성에 의해 발생하는 간섭인 그림자효과(Shadow effect)에 의하여 A타겟물질에 의해 형성된 박막인 제 1층의 두께(d1)와 B 타겟물질에 의해 형성된 박막인 제 2층의 두께(d2)사이에 약 3.5 배 정도의 상당한 편차가 나타나 박막의 경도 및 탄성계수의 편차가 발생하여 물성이 균일하지 않게 되는 문제점이 있다.
회전기(120)가 소정의 유효코팅영역 내에서 하기와 같은 수식에 따른 작동방법으로 회전한다면 파지부재(126e)가 유효코팅영역 내에서 자연수 배로 회전하여 피코팅 도구 전면에 두께 편차를 최소화하면서 균일하게 코팅할 수 있으므로 종래기술의 문제점을 해소할 수 있다.
상기 작동방법에 관해 설명한다. 상기 유효코팅영역내에서 제1 턴테이블 (121)이 회전하는 동안 각각 회전하는 디스크(126), 파지부재(126e)의 자전각속도의 비를 D, G라고 할 때, D/G는 0.4 내지 1의 수식관계로 표현 될 수 있고 바람직하게는 D/G는 0.5이다. 예를 들어, D/G가 0.5인 경우에 상기 제1턴테이블(121)이 유효코팅영역 내에서 회전하여 증발원(130)에 의해 증발물을 분사받기 시작하여 유효코팅영역을 벗어날 때까지 회전할 동안 코팅되는 특정 피코팅 도구를 가정할 때 , 위 수식에 따른다면 상기 특정 피코팅 도구는 그림자효과에도 불구하고 파지부재가 디스크의 자전각속도보다 자연수인 2배만큼 빨리 회전하면서 코팅된다. 즉, 제 1턴테이블이 유효코팅영역에서 회전하는 동안 디스크(126)는 1회전(360도)하며 피코팅도구가 파지된 파지부재(126e)는 자연수 배 회전인 2회전(720도) 할 수 있다. 종래 기술은 피코팅 도구의 코팅이 자연수 배 회전이 되지 않아 그림자효과에 의해 피코팅 도구 특정 일면만 증발물이 집중되게 코팅 되는 등 부분적으로 편차를 이루어 코팅되었으나, 본 발명의 일 실시례에 따르면 피코팅도구 전면에 고루 증발물이 코팅되어 박막은 일정한 두께를 이룰 수 있으므로 상기 증착장치의 회전 특성으로 발생하는 두께 편차가 최소화되어 코팅의 기계적 물성(경도 및 탄성계수 등)도 균일하게 유지할 수 있다.
이하 유효코팅영역에 관해 설명한다.
도 7은 증발원(110)에 의해 제공되는 증착 증발물로 피코팅 도구가 코팅될 수 있는 유효코팅 영역을 표현하기 위해 증착장치의 상기 제 1 전달기에 포함되는 제1기어(122) 및 상기 제 2기어(124)를 나타낸 평면도이다. 제1 턴테이블 (121)이 구동모터에 의해 회전하는 특정 시점을 0도로 볼 때, 그로부터 회전한 일정각도를 상기 유효코팅영역이라고 한다. 이는 특정 증발원(130)이 상기 유효코팅영역의 중간지점에 있음을 가정할 때 상기 특정 증발원(130)의 주변에서 제1 턴테이블(121)이 회전하는 동안 피코팅 도구가 증발물을 유효적절하게 분사 받을 수 있는 경로를 나타낸다. 유효코팅영역은 하기한 코팅 박막 두께인 d1 및 d2간의 편차를 최소화하기 위해 조절이 가능한 값으로 코팅 박막의 균등한 경도 및 탄성계수를 유지하기 위해 설정된다. 상기 유효코팅영역은 증발원(130)과 설치축(125)사이의 거리에 따라 가변할 수 있음을 고려해야한다.
소정의 유효코팅영역은 본 발명의 일 실시예에 따른 증착장치의 경우, 바람직하게는 증발원(130)과 설치축(125) 사이의 거리가 210mm일 때의 코팅윈도우에서 약 39도가 될 수 있음이 확인 된다. 이러한 유효코팅영역 내에서 박막 두께가 일정 유효범위 내에서 편차가 최소화되어 피코팅도구에 코팅된 박막의 경도 및 탄성계수 값은 일정하게 유지될 수 있다.
상기 소정의 유효코팅영역은 증발원과 피코팅 도구간의 거리에 따라 상이 할 수 있으며 증발원의 종류 내지 특성에 따라 상이 할 수 있음을 고려해야한다. 또한, 복수의 증발원을 수평으로 배치하여 유효코팅영역을 넓히도록 할 수 있음도 고려해야한다.
상기 증착장치는 피코팅도구 상에 형성되는 다층 코팅 박막이 제 1타겟물질로 형성되는 제 1층과 제 2타겟물질로 형성되는 제 2층을 포함하고, 아래로부터 제 1층, 제 2층을 포함하는 단위 코팅 박막이 1회 이상 포함되며 상기 단위 코팅 박막의 두께가 10 ~ 20nm가 되며 제 1층의 코팅 박막 두께가 2 ~ 18nm 가 되도록 상기 회전기가 작동시킬 수 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예 및 응용예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예 및 응용예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이려한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안 될 것이며 본 발명의 권리범위는 후술하는 청구범위 및 그 균등범위로 이해되어져야 할 것이다.
100: 증착장치
110: 진공 용기
120: 회전기
121: 제1턴테이블 122: 제 1 기어
123: 제2턴테이블 124: 제 2 기어
125: 설치축 127: 구동모터
126: 디스크
126a: (피코팅 도구 수용) 홀
126b: 제 3 기어
126c: 빗면
126d: 핑거가 구비된 연결부재
126e: 파지부재

130: 증발원
200: 증착장치
210: 진공 용기
220: 회전기
221: 제1턴테이블 222: 제 1 기어
223: 제2턴테이블 224: 제 2 기어
225: 설치축 226: 디스크
227: 구동모터
230: 증발원

Claims (8)

  1. 내부에 피코팅 도구를 수용하기 위한 수용공간을 가지며, 상기 수용공간을 진공 상태로 유지시킬 수 있는 진공용기;
    상기 진공용기에 결합되며, 상기 수용공간에 수용된 피코팅 도구의 표면에 증착 증발물을 제공하기 위한 복수의 증발원; 및
    상기 진공용기에 수용된 피코팅 도구를 파지한 상태에서 파지부재를 회전시킴으로서 상기 증발원에 의해 제공되는 증착 증발물이 피코팅 도구의 표면에 골고루 코팅될 수 있게 하는 회전기;를 포함하고.
    상기 회전기는
    상기 수용공간 상에 배치되며, 회전 가능하게 마련되는 제 1턴테이블;
    상기 제1 턴테이블을 회전시키기 위한 구동모터;
    상기 제1 턴테이블에 설치되며 상기 제1 턴테이블의 회전에 따라 연동하여 공전과 자전을 하도록 구비되는 제 2 턴테이블;
    상기 제 2 턴테이블과 연동하여 공전과 자전을 하는 디스크;
    상기 증발원에 의해 제공되는 증착 증발물로 피코팅 도구가 코팅될 수 있는 유효코팅 영역 내에서 상기 제1 턴테이블이 소정의 자전각속도로 자전하는 동안, 상기 디스크의 자전각속도가 상기 제 1턴테이블의 자전각속도보다 자연수 배만큼 빠르게 될 수 있도록 상기 제 1턴테이블의 회전력을 상기 제 2턴테이블의 자전력으로 전달하여 상기 제 2턴테이블을 자전시키는 제1 전달기;
    상기 디스크에 설치되며 피코팅 도구를 파지한 채 상기 디스크의 자전에 연동하여 공전과 자전을 하도록 구비되는 파지부재; 및
    상기 디스크의 자전력을 상기 파지부재의 자전력으로 전달하는 제2 전달기; 를 포함하는 것을 특징으로 하는
    증착장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제2 전달기는 상기 디스크가 자전하는 동안, 상기 파지부재에 파지된 피코팅 도구의 표면에 상기 증발원이 제공하는 증착증발물이 골고루 전면에 코팅되도록 상기 파지부재의 자전각속도를 상기 디스크의 자전각속도보다 자연수 배만큼 빠르게 자전시키는 것을 특징으로 하는
    증착장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 증발원은 마그네트론 스퍼터링 증발원 또는 마그네트론 스퍼터링 증발원인 것을 특징으로 하는
    증착장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 복수개의 증발원은 유효코팅영역을 넓히도록 수평으로 배치되는 것을 특징으로 하는
    증착장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 디스크는 상기 파지부재를 빗각으로 안내할 수 있도록 상기 파지부재가 수용되는 면이 기울어진 빗면 형태인 것을 특징으로 하는
    증착장치.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 제 2전달기는 핑거가 구비된 연결부재 및 제 3기어를 포함하며 상기 핑거는 말단에 제 3기어의 이빨로부터 자전력을 넓게 전달할 수 있도록 제 3기어의 이빨과 접촉면을 넓힌 바형태인 것을 특징으로 하는
    증착장치.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 유효코팅영역 내에서 제 1턴테이블이 회전하는 동안, 상기 디스크의 자전각속도 및 상기 파지부재의 자전각속도를 각각 D, G라고 할 때, D/G는 0.4 내지 1 인 것을 특징으로 하는
    증착장치.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 증착장치는 상기 회전기가 작동하면서 피코팅 도구에 증발물을 포함한 다층의 코팅 박막이 형성되도록 하되, 피코팅도구 상에 형성되는 다층 코팅 박막이 제 1타겟물질로 형성되는 제 1층과 제 2타겟물질로 형성되는 제 2층을 포함하고, 아래로부터 제 1층, 제 2층을 포함하는 단위 코팅 박막이 1회 이상 포함되며 상기 단위 코팅 박막의 두께가 10nm 내지 20nm가 되며 제 1층의 코팅 박막 두께가 2nm 내지 18nm 가 되도록 상기 회전기가 작동하는 것을 특징으로 하는
    증착장치.


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