KR20240040382A - 증착장치 - Google Patents

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KR20240040382A
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강병두
한경록
장범권
김장미
윤형석
최교원
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Abstract

증착장치가 개시된다. 본 발명에 따른 증착장치는, 내부에 소스 가스(Source Gas)가 유입되는 가열공간이 형성되며 가열공간에 위치한 증착대상에 대한 증착공정을 수행하는 공정 챔버와, 공정 챔버에 연결되며 공정 챔버의 가열공간을 가열하는 히팅부와, 히팅부에 연결되어 히팅부에 전력을 공급하며 가열공간의 외부에 배치되는 단자대부와, 공정 챔버에 연결되며 단자대부가 소스 가스에 노출되지 않도록 단자대부를 차폐하는 보조 챔버를 포함한다.

Description

증착장치{Deposition Apparatus}
본 발명은, 증착장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 증착대상에 코팅물질로 탄소를 코팅할 수 있는 증착장치에 관한 것이다.
최근 각광받고 있는 전기 자동차(Electric Vehicle, EV) 또는 에너지 저장 시스템(Energy Storage System, ESS) 등에 사용되는 2차 전지(secondary cell)는 일반적으로 화학적 에너지를 전기적 에너지로 변환시켜 외부의 회로에 전원을 공급하기도 하고, 방전되었을 때 외부의 전원을 공급받아 전기적 에너지를 화학적 에너지로 바꾸어 전기를 저장할 수 있는 전지를 가리키며, 이러한 2차 전지를 통상적으로 축전기라 부르기도 한다.
이러한 2차 전지 중에서 리튬 이온 2차 전지의 전극을 제조하기 위한 전극공정은 양극재와 음극재를 각각 알루미늄, 동박 극판에 붙이는 공정으로 믹싱, 코팅&건조, 압연, 슬리팅, 진공 건조 공정으로 세분화할 수 있다.
여기서, 리튬 이온 2차 전지의 성능을 높이기 위한 음극재를 생산하는 방법으로써, 음극 활물질에 카본(C)을 코팅하는 방법이 사용될 수 있다.
이렇게 카본(C)을 코팅하는 방법은 여러 가지의 방법이 존재하는데, 그 방법 중 하나로 탄소(C)와 수소(H)를 포함하는 소스 가스(Source Gas), 예를 들어 메탄(CH4), 에틸렌(C2H4), 아세틸렌(C2H2) 등의 소스 가스를 증착대상이 배치된 챔버로 투입하고 고온의 열을 가하여 분자가 열분해(Decomposition)되는 온도에 도달하면, 분해된 분자 중 탄소(C)가 증착물질로서 선택적으로 원하는 증착대상에 코팅될 수 있다.
이 방법은 소스 가스로 사용된 특정 물질이 열분해되는 온도에서 물질이 분자단위로 깨어지는 온도로 가열시킴으로 이루어지는데, 이때 온도를 줄일 수 있는 방법으로 분위기 압력을 낮춰 진공상태로 만들면 열분해되는 반응 온도가 낮아지기 때문에 유리하다.
이 때, 열분해된 물질의 코팅 즉 증착하는데 있어서, 적절한 온도 및 압력의 조절도 중요하지만, 챔버 내에서 소스 가스의 유동 방향을 조절하고 유동 방향에 따른 증착물질의 유동량을 조절하는 것은, 증착물질이 반응 면적 전체에서 균일하게 반응할 수 있도록 도와주므로, 반응 효율을 상승시켜 보다 효율적으로 증착시키기 위해 증착공정을 최적화시킬 수 있는 중요한 목표가 될 수 있다.
도 1은 종래의 증착장치에서 수평 방향을 따라 챔버의 내부를 유동하는 증착물질의 유동 방향(a)과, 수직 방향을 따라 챔버의 내부를 유동하는 증착물질의 유동 방향(b)을 개략적으로 도시한 도면이다.
종래의 증착장치에 있어서는, 도 1의 (a)에 도시된 바와 같이, 소스 가스의 공급에 있어서 증착물질이 담긴 트레이(S)를 기준으로 챔버(1)의 일측면에서 반대측면으로 이동시키는 수평이동 방식을 사용한다.
또한, 도 1의 (b)에 도시된 바와 같이, 대량의 증착을 위해 넓은 면적에 분사기구(2)를 통해 소스 가스를 분산시켜 공급한다.
한편, 종래기술에 따른 챔버에는 내부공간을 가열하는 히터가 장착되는데, 히터에 전력을 공급하는 단자대가 소스 가스에 노출되면 화재가 발생될 수 있는 문제점이 있다.
따라서, 히터에 전력을 공급하는 단자대가 소스 가스에 노출되는 것을 방지할 수 있는 증착장치의 개발이 필요한 실정이다.
대한민국 등록특허 제10-1016021호, (2011.02.23.)
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 공정 챔버에 장착된 히터에 전력을 공급하는 단자대가 소스 가스에 노출되는 것을 방지할 수 있는 증착장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 내부에 소스 가스(Source Gas)가 유입되는 가열공간이 형성되며, 상기 가열공간에 위치한 증착대상에 대한 증착공정을 수행하는 공정 챔버; 상기 공정 챔버에 연결되며, 상기 공정 챔버의 상기 가열공간을 가열하는 히팅부; 상기 히팅부에 연결되어 상기 히팅부에 전력을 공급하며, 상기 가열공간의 외부에 배치되는 단자대부; 및 상기 공정 챔버에 연결되며, 상기 단자대부가 상기 소스 가스에 노출되지 않도록 상기 단자대부를 차폐하는 보조 챔버를 포함하는 증착장치가 제공될 수 있다.
상기 보조 챔버는, 상기 공정 챔버의 외벽에 결합되며, 내부에 상기 단자대부의 적어도 일부분이 위치되는 격리공간이 형성된 보조챔버용 챔버몸체부; 및 상기 보조챔버용 챔버몸체부에 결합되며, 상기 보조챔버용 챔버몸체부의 상기 격리공간으로 불활성 가스(Inert Gas)를 유입시키는 불활성 가스용 유입부를 포함할 수 있다.
상기 불활성 가스가 유입된 상기 격리공간의 내부압력은, 상기 소스 가스가 유입된 상기 가열공간의 내부압력보다 높을 수 있다.
상기 공정 챔버는, 내부가 중공되게 형성되는 공정챔버용 챔버몸체부; 및 상기 공정챔버용 챔버몸체부의 내부에 배치되며, 상기 가열공간을 형성하는 단열부를 포함할 수 있다.
상기 단열부에는, 상기 가열공간에 연통되며, 상기 소스 가스가 유동되는 소스가스용 유동관로가 형성될 수 있다.
상기 단열부는 다수개의 단위 단열부가 상호 결합될 수 있다.
상기 히팅부는, 상기 증착대상의 상부 영역에 위치되는 상부 히터; 및 상기 상부 히터에 대해 이격되어 배치되며, 상기 증착대상의 하부 영역에 위치되는 하부 히터를 포함할 수 있다.
상기 상부 히터 및 상기 하부 히터 각각은, 다수개로 형성되어 상호 이격되어 배치될 수 있다.
상기 공정 챔버에 연결되며, 상기 증착대상을 이송하는 이송부를 더 포함할 수 있다.
상기 이송부는, 상기 증착대상에 연결되는 이송롤러; 상기 이송롤러에 연결되며, 상기 이송롤러에 회전력을 전달하는 전동부재; 및 상기 전동부재에 연결되며, 상기 전동부재에 상기 회전력을 공급하는 롤러용 액츄에이터를 포함할 수 있다.
상기 증착대상은 실리콘 음극재이며, 상기 증착공정은, 상기 증착대상에 탄소가 코팅되는 공정일 수 있다.
상기 공정 챔버에 연결되며, 내부를 진공상태로 유지하는 전단 버퍼 챔버; 상기 전단 버퍼 챔버에 연결되며, 내부가 대기압상태 및 진공상태로 변환되는 로드락 챔버(load Lock Chamber); 상기 공정 챔버에 연결되며, 내부를 진공상태로 유지하는 후단 버퍼 챔버; 및 상기 후단 버퍼 챔버에 연결되며, 내부가 대기압상태 및 진공상태로 변환되는 언로드락 챔버(unload Lock Chamber)를 더 포함할 수 있다.
상기 공정 챔버는 상호 이격되어 배치되는 다수 개의 단위 공정 챔버로 이루어질 수 있다.
상기 단위 공정 챔버 각각에 형성된 가열공간의 내부압력 및 내부온도는 상호 상이할 수 있다.
상기 소스가스용 유동관로는 다수 개로 형성되며, 다수 개의 상기 소스가스용 유동관로는 상호 이격되어 배치될 수 있다.
본 발명의 실시예는, 단자대부가 소스 가스에 노출되지 않도록 단자대부를 차폐하는 보조 챔버을 구비함으로써, 단자대부가 소스 가스에 노출되는 것을 방지할 수 있고, 그에 따라 화재 발생을 방지할 수 있다.
도 1은 종래의 증착장치에서 수평 방향을 따라 챔버의 내부를 유동하는 증착물질의 유동 방향(a)과, 수직 방향을 따라 챔버의 내부를 유동하는 증착물질의 유동 방향(b)을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 증착장치가 도시된 평면도이다.
도 3은 도 2의 A-A선에 따른 단면이 도시된 도면이다.
도 4은 도 2의 B-B선에 따른 단면이 도시된 도면이다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 증착장치가 도시된 평면도이다.
도 6은 본 발명의 제3 실시예에 따른 증착장치가 도시된 평면도이다.
도 7은 도 6의 C-C선에 따른 단면이 도시된 도면이다.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 다만, 본 발명을 설명함에 있어서 이미 공지된 기능 혹은 구성에 대한 설명은, 본 발명의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 증착장치가 도시된 평면도이고, 도 3은 도 2의 A-A선에 따른 단면이 도시된 도면이며, 도 4은 도 2의 B-B선에 따른 단면이 도시된 도면이다.
본 실시예에 따른 증착장치는, 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 공정 챔버(110)와, 히팅부(120a, 120b), 단자대부(130), 보조 챔버(140), 이송부(150), 전단 버퍼 챔버(PBC), 로드락 챔버(LLC), 후단 버퍼 챔버(BBC), 언로드락 챔버(ULC) 및 게이트 밸브(G)를 포함한다.
공정 챔버(110)의 내부에는 소스 가스(Source Gas)가 유입되는 가열공간(M)이 형성된다. 이러한 공정 챔버(110)는 가열공간(M)에 위치한 증착대상(미도시)에 대한 증착공정을 수행한다.
증착대상(미도시)은 트레이(T)에 담겨 공정 챔버(110), 전단 버퍼 챔버(PBC), 로드락 챔버(LLC), 후단 버퍼 챔버(BBC), 언로드락 챔버(ULC)의 내부를 통과한다.
본 실시예에서 증착대상은 실리콘 음극재이다. 실리콘 음극재에는 실리콘옥사이드(SiOx) 계열, 실리콘 카본(Si/C) 계열, 실리콘 카바이드(SiC 또는 porous Si 또는 porous Carbon) 계열이 사용될 수 있다.
공정 챔버(110)의 내부에서 이루어지는 증착공정은 실리콘 음극재에 탄소가 코팅되는 공정이며, 소스 가스에는 아세틸렌(acetylene), 에틸렌(ethylene), 메탄(methane) 등의 가스가 사용될 수 있다.
본 실시예에 따른 공정 챔버(110)는, 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 내부가 중공되게 형성되는 공정챔버용 챔버몸체부(111)와, 공정챔버용 챔버몸체부(111)의 내부에 배치되며 가열공간(M)을 형성하는 단열부(112)를 포함한다.
공정챔버용 챔버몸체부(111)는 내부가 중공되게 형성된 사각의 박스 형상으로 형성된다. 공정챔버용 챔버몸체부(111)는 외부에 배치된 소스가스 공급부(미도시)에 연결된다.
단열부(112)는 공정챔버용 챔버몸체부(111)의 내부에 배치된다. 이러한 단열부(112)는 가열공간(M)을 형성한다.
본 실시예에 따른 단열부(112)에는, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 가열공간(M)에 연통되며 소스 가스가 유동되는 소스가스용 유동관로(113)가 형성된다. 소스가스 공급부(미도시)로부터 공급된 소스 가스는 소스가스용 유동관로(113)를 거쳐 가열공간(M)으로 유입된다.
또한, 분 실시예의 단열부(112)는 다수 개의 단위 단열부(112)가 상호 결합되어 형성될 수 있다. 이러한 단위 단열부(112)는 세라믹재질의 단열블록으로 이루어질 수 있다.
이와 같이 본 실시예에 따른 증착장치는, 단열부(112)에 의해 형성된 가열공간(M)을 구비함으로써, 공정 챔버(110) 내부에서의 열손실을 차단할 수 있고, 그에 따라 열효율을 높일 수 있는 이점이 있다.
또한, 공정 챔버(110)에는 가열공간(M)을 진공 분위기로 형성하는 진공펌프(미도시)가 연결된다. 이와 같이 공정 챔버(110)의 가열공간(M)을 진공 분위기로 형성됨으로써, 이상기체의 법칙(PV = nRT)에 의해 열분해 되는 반응온도가 낮출 수 있다. 이와 같이 반응온도를 낮출 수 있음에 따라, 대기압보다 비교적 낮은 저온에서 공정이 가능하다. 이때, 열분해된 물질의 코팅에 있어서는 소스 가스의 종류에 따라, 적절한 온도, 압력 및 가열공간(M)에서의 가스의 유동을 조절해서 반응 효율이 최적화할 수 있다. 또한, 진공상태이기 때문에 산소 농도를 낮출 수 있어 화재의 위험도 방지할 수 있다.
히팅부(120a, 120b)는 공정 챔버(110)에 연결된다. 이러한 히팅부(120a, 120b)는 공정 챔버(110)의 가열공간(M)을 가열한다.
본 실시예에 따른 히팅부(120a, 120b)는, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 증착대상의 상부 영역에 위치되는 상부 히터(120a)와, 상부 히터(120a)에 대해 이격되어 배치되며 증착대상의 하부 영역에 위치되는 하부 히터(120b)를 포함한다.
상부 히터(120a) 및 하부 히터(120b) 각각은, 도 4에 도시된 바와 같이 다수개로 형성되어 도 4의 좌우방향(X축 방향)으로 상호 이격되어 배치된다.
본 실시예에서 상부 히터(120a) 및 하부 히터(120b) 각각은 전력을 공급받아 열을 방출한다. 이러한 상부 히터(120a) 및 하부 히터(120b) 각각은 가열공간(M)에 적어도 일부분이 노출된다.
단자대부(130)는 히팅부(120a, 120b)에 연결되어 히팅부(120a, 120b)에 전력을 공급한다. 이러한 단자대부(130)는 전선(미도시) 등을 통해 별도의 전원(미도시)에 연결된다.
본 실시예에 따른 단자대부(130)는 도 3에 도시된 바와 같이 가열공간(M)의 외부에 배치되고 공정 챔버(110)의 외부에 배치된다.
보조 챔버(140)는 공정 챔버(110)에 연결된다. 이러한 보조 챔버(140)는 단자대부(130)가 소스 가스에 노출되지 않도록 단자대부(130)를 차폐한다.
본 실시예에 따른 보조 챔버(140)는, 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 공정 챔버(110)의 외벽에 결합되며 내부에 단자대부(130)의 적어도 일부분이 위치되는 격리공간(N)이 형성된 보조챔버용 챔버몸체부(141)와, 보조챔버용 챔버몸체부(141)에 결합되며 보조챔버용 챔버몸체부(141)의 격리공간(N)으로 불활성 가스(Inert Gas)를 유입시키는 불활성 가스용 유입부(142)를 포함한다.
보조챔버용 챔버몸체부(141)는 내부가 중공된 사각의 박스 형상으로 형성된다. 이러한 보조챔버용 챔버몸체부(141)는 공정 챔버(110)의 외벽에 결합된다.
본 실시예에 따른 보조챔버용 챔버몸체의 내부에는 단자대부(130)의 적어도 일부분이 위치되는 격리공간(N)이 형성된다.
불활성 가스용 유입부(142)는 보조챔버용 챔버몸체부(141)에 결합된다. 이러한 보조챔버용 챔버몸체부(141)의 격리공간(N)으로 불활성 가스(Inert Gas)를 유입시킨다.
본 실시예의 불활성 가스용 유입부(142)는 불활성 가스를 공급하는 별도의 불활성 가스 공급부(미도시)에 연결된다. 본 실시예에서 불활성 가스에는 아르곤(Ar) 또는 질소(N2)가 사용될 수 있다.
본 실시예에서 불활성 가스가 유입된 격리공간(N)의 내부압력은, 소스 가스가 유입된 가열공간(M)의 내부압력보다 높게 형성된다.
이와 같이 불활성 가스가 유입된 격리공간(N)의 내부압력이 소스 가스가 유입된 가열공간(M)의 내부압력보다 높게 형성됨으로써, 가열공간(M)의 소스 가스가 격리공간(N)으로 유입될 수 없고, 그에 따라 단자대부(130)가 소스 가스에 노출되지 않는다.
한편, 이송부(150)는 공정 챔버(110)에 연결된다. 이러한 이송부(150)는 증착대상을 이송시킨다.
본 실시예에 따른 이송부(150)는, 증착대상에 연결되는 이송롤러(151)와, 이송롤러(151)에 연결되며 이송롤러(151)에 회전력을 전달하는 전동부재(152)와, 전동부재(152)에 연결되며 전동부재(152)에 회전력을 공급하는 롤러용 액츄에이터(153)를 포함한다.
이송롤러(151)는 증착대상이 담긴 트레이(T)의 하면에 연결된다. 이러한 이송롤러(151)는 원형의 롤러 형상으로 형성된다.
전동부재(152)는 이송롤러(151)에 연결되며 이송롤러(151)에 회전력을 전달한다. 본 실시예에서 전동부재(152)는 봉 형상의 전동축으로 이루어질 수 있다.
롤러용 액츄에이터(153)는 전동부재(152)에 연결되며 전동부재(152)에 회전력을 공급한다. 본 실시예에서 롤러용 액츄에이터(153)는 전동모터가 사용될 수 있다.
전단 버퍼 챔버(PBC)는 도 2에 도시된 바와 같이, 공정 챔버(110)에 연결된다. 이러한 전단 버퍼 챔버(PBC)의 내부는 진공상태로 유지된다. 이와 같이 전단 버퍼 챔버(PBC)의 내부가 진공상태로 유지됨으로써, 산소가 전단 버퍼 챔버(PBC)를 통해 공정 챔버(110)의 내부로 유입되는 것을 방지할 수 있다.
전단 버퍼 챔버(PBC)에는 증착대상이 담긴 트레이(T)를 이송하는 이송모듈(미도시)이 장착되는데, 이러한 이송모듈(미도시)은 상술한 이송부(150)와 거의 동일한 구조를 가지므로, 설명의 편의를 위한 이송모듈(미도시)에 대한 설명은 생략한다.
전단 버퍼 챔버(PBC)와 공정 챔버(110)의 사이에는 게이트 밸브(G)가 배치되는데, 게이트 밸브(G)는 양측에 배치된 챔버들의 내부를 연통 또는 비연통시키는 것으로, 이러한 게이트 밸브(G)의 구성은 당업자에게 자명하므로 설명의 편의를 위해 게이트 밸브(G)의 구성은 생략한다.
로드락 챔버(LLC)는 전단 버퍼 챔버(PBC)에 연결된다. 이러한 로드락 챔버(LLC)의 내부가는 대기압상태 및 진공상태로 변환된다. 전단 버퍼 챔버(PBC)와 로드락 챔버(LLC)의 사이에는 게이트 밸브(G)가 배치된다.
로드락 챔버(LLC)에는 증착대상이 담긴 트레이(T)를 이송하는 이송모듈(미도시)이 장착되는데, 이러한 이송모듈(미도시)은 상술한 이송부(150)와 거의 동일한 구조를 가지므로, 설명의 편의를 위한 이송모듈(미도시)에 대한 설명은 생략한다.
후단 버퍼 챔버(BBC)는 공정 챔버(110)에 연결된다. 이러한 후단 버퍼 챔버(BBC)는 내부를 진공상태로 유지한다. 이와 같이 후단 버퍼 챔버(BBC)의 내부가 진공상태로 유지됨으로써, 산소가 후단 버퍼 챔버(BBC)를 통해 공정 챔버(110)의 내부로 유입되는 것을 방지할 수 있다.
후단 버퍼 챔버(BBC)와 공정 챔버(110)의 사이에는 게이트 밸브(G)가 배치된다. 후단 버퍼 챔버(BBC)에는 증착대상이 담긴 트레이(T)를 이송하는 이송모듈(미도시)이 장착되는데, 이러한 이송모듈(미도시)은 상술한 이송부(150)와 거의 동일한 구조를 가지므로, 설명의 편의를 위한 이송모듈(미도시)에 대한 설명은 생략한다.
언로드락 챔버(ULC)는 후단 버퍼 챔버(BBC)에 연결된다. 이러한 언로드락 챔버(ULC)의 내부는 대기압상태 및 진공상태로 변환된다. 후단 버퍼 챔버(BBC)와 언로드락 챔버(ULC)의 사이에는 게이트 밸브(G)가 배치된다.
언로드락 챔버(ULC)에는 증착대상이 담긴 트레이(T)를 이송하는 이송모듈(미도시)이 장착되는데, 이러한 이송모듈(미도시)은 상술한 이송부(150)와 거의 동일한 구조를 가지므로, 설명의 편의를 위한 이송모듈(미도시)에 대한 설명은 생략한다.
이하에서 본 실시예에 따른 증착장치의 동작을 도 2 내지 도 4를 참고하여 설명한다.
증착대상이 담긴 트레이(T)는 로드락 챔버(LLC) 및 전단 버퍼 챔버(PBC)의 내부를 통과하여 공정 챔버(110)에 전달된다.
공정 챔버(110)에 전달된 증착대상이 담긴 트레이(T)는 가열공간(M)에 배치되며, 가열공간(M)으로 유입된 소스 가스에 의해 증착대상에 대한 증착(코팅)공정이 이루어진다.
이때, 히팅부(120a, 120b)에 전력을 공급하는 단자대부(130)가 보조 챔버(140)의 내부에 배치되어 단자대부(130)가 소스 가스에 노출되지 않는다.
증착(코팅)공정 후 증착대상이 담긴 트레이(T)는 후단 버퍼 챔버(BBC)를 거쳐 언로드락 챔버(ULC)로 이동된다.
이와 같이 본 실시예에 따른 증착장치는, 단자대부(130)가 소스 가스에 노출되지 않도록 단자대부(130)를 차폐하는 보조 챔버(140)를 구비함으로써, 단자대부(130)가 소스 가스에 노출되는 것을 방지할 수 있고, 그에 따라 화재 발생을 방지할 수 있다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 증착장치가 도시된 평면도이다.
본 실시예는 제1 실시예와 비교할 때에 본 실시예의 공정 챔버(210a, 210b, 210c) 다수 개로 형성되어 배치(batch)타입으로 구성되는 점에서 차이가 있을 뿐, 다른 구성에 있어서는 도 2 내지 도 4의 제1 실시예의 구성과 동일하므로, 이하에서는 본 실시예의 공정 챔버(210a, 210b, 210c)의 구성에 대해서만 설명하기로 한다.
본 실시예의 증착장치는 상호 이격되어 배치되는 다수 개의 단위 공정 챔버(210a, 210b, 210c)를 구비한다. 이러한 단위 공정 챔버(210a, 210b, 210c)의 사이에는 게이트 밸브(G)가 배치된다.
본 실시예의 단위 공정 챔버(210a, 210b, 210c) 각각은 제1 실시예의 공정 챔버(110)와 거의 동일한 구조를 가진다. 본 실시예의 단위 공정 챔버(210a, 210b, 210c)의 사이에는 게이트 밸브(G)가 배치된다.
또한, 본 실시예의 단위 공정 챔버(210a, 210b, 210c) 각각에 형성된 가열공간(M)의 내부압력 및 내부온도는 상호 상이할 수 있다.
이와 같이 단위 공정 챔버(210a, 210b, 210c) 각각에 형성된 가열공간(M)의 내부압력 및 내부온도가 서로 다르게 조정됨으로써, 다양한 방식으로 증착(코팅)공정이 수행될 수 있다.
도 6은 본 발명의 제3 실시예에 따른 증착장치가 도시된 평면도이고, 도 7은 도 6의 C-C선에 따른 단면이 도시된 도면이다.
본 실시예는 제1 실시예와 비교할 때에 증착장치가 인라인(in-line) 방식으로 구성되는 점에서 차이가 있을 뿐, 다른 구성에 있어서는 도 2 내지 도 4의 제1 실시예의 구성과 동일하므로, 이하에서는 본 실시예의 공정 챔버(310)의 구성에 대해서만 설명하기로 한다.
본 실시예의 증착장치는 인라인(in-line) 방식으로 형성된다. 따라서, 본 실시예의 소스가스용 유동관로(113)는 다수 개로 형성되며, 다수 개의 소스가스용 유동관로(113)는 도 7의 좌우방향(X축 방향)으로 상호 이격되어 배치된다.
이와 같이 상호 이격되어 배치된 다수 개의 소스가스용 유동관로(113)를 공정 챔버(110)에 형성함으로써, 증착장치를 인라인(in-line) 방식으로 형성할 수 있고, 그에 따라 생산성을 높일 수 있다.
이상 도면을 참조하여 본 실시예에 대해 상세히 설명하였지만 본 실시예의 권리범위가 전술한 도면 및 설명에 국한되지는 않는다.
이와 같이 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.
110, 310: 공정 챔버 111: 공정챔버용 챔버몸체부
112: 단열부 113: 소스가스용 유동관로
120a: 상부 히터 120b: 하부 히터
130: 단자대부 140: 보조 챔버
141: 보조챔버용 챔버몸체부 142: 불활성 가스용 유입부
150: 이송부 151: 이송롤러
152: 전동부재 153: 롤러용 액츄에이터
M: 가열공간 N: 격리공간
PBC: 전단 버퍼 챔버 LLC: 로드락 챔버
BBC: 후단 버퍼 챔버 ULC: 언로드락 챔버
T: 트레이

Claims (15)

  1. 내부에 소스 가스(Source Gas)가 유입되는 가열공간이 형성되며, 상기 가열공간에 위치한 증착대상에 대한 증착공정을 수행하는 공정 챔버;
    상기 공정 챔버에 연결되며, 상기 공정 챔버의 상기 가열공간을 가열하는 히팅부;
    상기 히팅부에 연결되어 상기 히팅부에 전력을 공급하며, 상기 가열공간의 외부에 배치되는 단자대부; 및
    상기 공정 챔버에 연결되며, 상기 단자대부가 상기 소스 가스에 노출되지 않도록 상기 단자대부를 차폐하는 보조 챔버를 포함하는 증착장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 보조 챔버는,
    상기 공정 챔버의 외벽에 결합되며, 내부에 상기 단자대부의 적어도 일부분이 위치되는 격리공간이 형성된 보조챔버용 챔버몸체부; 및
    상기 보조챔버용 챔버몸체부에 결합되며, 상기 보조챔버용 챔버몸체부의 상기 격리공간으로 불활성 가스(Inert Gas)를 유입시키는 불활성 가스용 유입부를 포함하는 증착장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 불활성 가스가 유입된 상기 격리공간의 내부압력은, 상기 소스 가스가 유입된 상기 가열공간의 내부압력보다 높은 것을 특징으로 하는 증착장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 공정 챔버는,
    내부가 중공되게 형성되는 공정챔버용 챔버몸체부; 및
    상기 공정챔버용 챔버몸체부의 내부에 배치되며, 상기 가열공간을 형성하는 단열부를 포함하는 증착장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 단열부에는,
    상기 가열공간에 연통되며, 상기 소스 가스가 유동되는 소스가스용 유동관로가 형성되는 것을 특징으로 하는 증착장치.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 단열부는 다수개의 단위 단열부가 상호 결합되어 형성되는 것을 특징으로 하는 증착장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 히팅부는,
    상기 증착대상의 상부 영역에 위치되는 상부 히터; 및
    상기 상부 히터에 대해 이격되어 배치되며, 상기 증착대상의 하부 영역에 위치되는 하부 히터를 포함하는 증착장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 상부 히터 및 상기 하부 히터 각각은, 다수개로 형성되어 상호 이격되어 배치되는 것을 특징으로 하는 증착장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 공정 챔버에 연결되며, 상기 증착대상을 이송하는 이송부를 더 포함하는 증착장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 이송부는,
    상기 증착대상에 연결되는 이송롤러;
    상기 이송롤러에 연결되며, 상기 이송롤러에 회전력을 전달하는 전동부재; 및
    상기 전동부재에 연결되며, 상기 전동부재에 상기 회전력을 공급하는 롤러용 액츄에이터를 포함하는 증착장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 증착대상은 실리콘 음극재이며,
    상기 증착공정은, 상기 증착대상에 탄소가 코팅되는 공정인 것을 특징으로 하는 증착장치.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 공정 챔버에 연결되며, 내부를 진공상태로 유지하는 전단 버퍼 챔버;
    상기 전단 버퍼 챔버에 연결되며, 내부가 대기압상태 및 진공상태로 변환되는 로드락 챔버(load Lock Chamber);
    상기 공정 챔버에 연결되며, 내부를 진공상태로 유지하는 후단 버퍼 챔버; 및
    상기 후단 버퍼 챔버에 연결되며, 내부가 대기압상태 및 진공상태로 변환되는 언로드락 챔버(unload Lock Chamber)를 더 포함하는 증착장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 공정 챔버는 상호 이격되어 배치되는 다수 개의 단위 공정 챔버로 이루어지는 되는 것을 특징으로 하는 증착장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 단위 공정 챔버 각각에 형성된 가열공간의 내부압력 및 내부온도는 상호 상이한 것을 특징으로 하는 증착장치.
  15. 제5항에 있어서,
    상기 소스가스용 유동관로는 다수 개로 형성되며, 다수 개의 상기 소스가스용 유동관로는 상호 이격되어 배치되는 것을 특징으로 하는 증착장치.
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