WO2010044545A2 - 일체형 롤-투-롤 스퍼터 챔버 - Google Patents

일체형 롤-투-롤 스퍼터 챔버 Download PDF

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WO2010044545A2
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김봉석
한기룡
김경훈
윤정상
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지.텍(주)
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    • C23C14/562—Apparatus specially adapted for continuous coating; Arrangements for maintaining the vacuum, e.g. vacuum locks for coating elongated substrates
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Definitions

  • the present invention relates to a roll-to-roll sputter chamber, and more particularly, a transparent conductive, metal, nitride, and oxide including ITO by sputtering on a film and a first chamber for pretreatment to clean foreign substances adhered to the film.
  • An integrated roll-to-roll sputter chamber is integrally attached to a second chamber for depositing a material.
  • Roll-to-Roll process by continuous process is essential, not batch type process based on glass substrate, for low-cost, high-speed mass production aimed at flexible display and solar cell to be.
  • Roll-to-Roll process is a process of forming thin films by unwinding or rewinding polymer substrates such as PET, PEN, and PES used in flexible display or solar cell fabrication using an unwinding / rewinding roller.
  • unwinding or rewinding polymer substrates such as PET, PEN, and PES used in flexible display or solar cell fabrication using an unwinding / rewinding roller.
  • FIG. 1 illustrates a pretreatment chamber for removing foreign matter from a film of a conventional substrate.
  • the preprocessing chamber includes an unwinding roller 110, a rewinding roller 120, a plurality of rollers 131a to 135a, 131b to 135b, and a roller system including a drum 150.
  • Infrared heaters IR Heater, 140a, 140b
  • Poly Cold not shown
  • low vacuum pump includes a Rotary Pump (not shown), Booster Pump (not shown).
  • the roller system unwinds or rewinds the film by the rotational movement of the unwinding roller 110 and the rewinding roller 120.
  • the roller system includes a plurality of rollers 131a to 135a and 131b to a predetermined interval.
  • the film is continuously transferred to the respective working areas such as the infrared heaters 140a and 140b or the drum 150 through the 135b). Foreign substances such as gas or moisture attached to the surface of the film are removed by the heating of the infrared heaters 140a and 140b and the pumping operation of the low vacuum pump.
  • the drum 150 is in the form of a circle, and a plurality of rollers 135a and 135b are attached to the periphery of the circle to smooth the transfer of the substrate, thereby preventing the shift of the film.
  • the worker collects the film wound on the rewinding roller 120 by hand, transfers the film to the process chamber 200 for subsequent processing, and then mounts the film on the unwinding roller 210 of the process chamber. It requires follow-up work that needs to be done. At this time, since the pretreatment chamber 100 and the process chamber 200 are separately separated, it is not only expensive to maintain and repair, but also decreases the efficiency of the work area and loss of time by manual operation in the continuous process. This causes the problem of delayed process.
  • FIG. 2 shows a process chamber for depositing ITO material by sputtering onto a conventional film.
  • the process chamber 200 is an unwinding roller 210, a rewinding roller 220, a roller system having a plurality of rollers 231a to 235a, 231b to 235b, and a cooling drum 250, and an IR heater 240a. , 240b), 4 Cathode (260a to 260d) with deposition gun, Poly Cold (not shown), Rotary Pump (not shown), low vacuum pump, Booster Pump (not shown), TMP (Turbomolecular) with high vacuum pump pumps) Pump (not shown), Diffusion Pump (not shown).
  • the unwinding roller 210 and the rewinding roller 220 of the roller system unwind (rewind) or wind (rewind) the film by a plurality of rollers (231a ⁇ 235a, 231b ⁇ ) arranged at regular intervals.
  • the film is continuously transferred to the respective working areas such as the infrared heaters 240a and 240b or the cooling drum 250 through 235b).
  • the film 280a to 280d is sputtered using four indium tin oxides (ITO) as targets (270a to 270d) by four deposition guns (260a to 260d). sputtering) to deposit.
  • ITO indium tin oxides
  • the pretreatment chamber 100 and the process chamber 200 are separately separated, a large amount of cost is consumed in manufacturing, maintaining, and repairing, and a work area also takes up a large portion.
  • the chamber is circular, and the rewinding roller and the unwinding roller are installed at a height of 3m or more, there is a need to use a crane when attaching and detaching them for maintenance and repair work, which delays the process. There was a problem.
  • the first chamber to perform a pretreatment process for cleaning the foreign matter attached to the film and the second chamber to perform the process of depositing the ITO material by sputtering on the film integrally in the vertical direction.
  • An integrated roll-to-roll sputter chamber is provided.
  • An integrated roll-to-roll sputter chamber for achieving the above technical problem is a first chamber for performing a pretreatment process for removing foreign matter attached to the film of the substrate; And a second chamber for performing a process of depositing material on the film, wherein the film of each of the first chamber and the second chamber is continuously formed by a first roller system and a second roller system, respectively.
  • the first chamber is attached to the second chamber via a partition facing each other with respect to the second chamber and defining a boundary.
  • the present invention by integrating the first chamber for performing the pretreatment process and the second chamber for performing the deposition process by sputtering, it is less expensive than before to manufacture, maintain, and repair the integrated chamber.
  • the present invention can effectively use the work area by reducing the chamber size, by installing a removable Rewinding Roller and Unwinding Roller at a height of about 1m to 1.5m from the bottom surface, when the maintenance, maintenance work conventional crane ( There is an advantage that can be processed immediately without using a crane so that subsequent processes can be processed quickly.
  • FIG. 1 illustrates a pretreatment chamber for removing foreign matter from a film of a conventional substrate.
  • FIG. 2 shows a process chamber for depositing ITO material by sputtering onto a conventional film.
  • FIG 3 shows an integrated roll-to-roll sputtering chamber according to the present invention.
  • FIG 3 shows an integrated roll-to-roll sputtering chamber according to the present invention.
  • the first chamber 300 which is cleaned by a pretreatment process
  • the second chamber 400 which deposits a film by sputtering
  • the partition 350 may be detachably attached to each other to facilitate detachment between the first chamber 300 and the second chamber, and may be manufactured in consideration of vacuum breakdown and cost.
  • the first chamber 300 and the second chamber 400 may be attached by facing each other in the left and right directions with respect to the partition 350 as necessary.
  • the first chamber 300 and the second chamber 400 form a vacuum that is completely insulated from each chamber by the partition wall 350, and the shape of the chamber is a circular to rectangular chamber that occupies a large volume. Formed into. Side doors 420a and 420b formed on the left and right sides of the partition wall 350 are in charge of accessing the substrate between the outside and the vacuum chamber.
  • the first chamber 300 is a first roller system having a first unwinding roller 310a, a first rewinding roller 310b, and a plurality of rollers, an IR heater 340, and a poly cold (not shown).
  • Low vacuum pumps include Rotary Pump (not shown) and Booster Pump (not shown).
  • the first unwinding roller 310a of the first roller system unwinds the film of the substrate, and the rewinding roller 310b rewinds and pulls the substrate so that the substrate does not shift. do.
  • a drum is used together to prevent the film from shifting, but in the present invention, the film is not shifted by the control technique without the drum.
  • Rewinding Servo Motor (not shown) and Unwinding Servo Motor (not shown) control the tension and shift of the film based on the calculated values.
  • a load cell is attached to both ends of the rewinding roller and unwinding roller to sense the tension force.
  • the infrared heater (IR Heater, 340) can be heated to a surface temperature of 300 degrees Celsius, the Poly Cold can be cooled to minus 145 degrees Celsius by the supply of a refrigerant.
  • the low vacuum pump (not shown) discharges foreign substances such as gas or moisture on the surface of the film to the outside of the chamber by a pumping operation.
  • the film wrapped on the first rewinding roller 310b is transferred to the second chamber 400 for the subsequent process.
  • the worker opens the right side door 420b to collect the film wound on the first rewinding roller 310b, transfers it to the second chamber 400, and then opens the left side door 420a to open the second unwinding. After the film is mounted on the roller 410a, a subsequent process of the second chamber is performed.
  • the second chamber 400 is a second roller system having a second unwinding roller 410a, a second rewinding roller 410b, a plurality of rollers, and a cooling drum 450, a heater (not shown), and a deposition gun.
  • a deposition gun gun 2 RF Cathode (430a) and 3 DC Cathode (430b), Poly Cold (not shown), Rotary Pump (not shown) with low vacuum pump, Booster Pump (not shown), TMP (high vacuum pump) Turbomolecular pumps) Pumps (not shown) and Diffusion Pumps (not shown).
  • the second unwinding roller 410a of the second roller system unwinds the film, and the rewinding roller 410b rewinds and pulls the film accordingly, and the cooling drum 450 While rotating, apply tension of the film properly so that the substrate is not shifted.
  • the IR heater is heated to a surface temperature of 300 degrees Celsius, and the Poly Cold is cooled by supply of a refrigerant to minus 145 degrees Celsius.
  • the low vacuum pump discharges foreign substances such as gas or moisture from the surface of the film to the outside of the chamber by a pumping operation.
  • the TMP (Turbomolecular pumps) Pump (not shown), the Diffusion Pump (not shown) is used for the pressure maintenance control of the high vacuum during the deposition process by the sputtering of the second chamber (400).
  • the first unwinding roller 310a and the first rewinding roller 310b are installed at the left and right sides of the first chamber 300, respectively, and are detachable and attachable for work efficiency such as maintenance and repair.
  • the respective side doors 420a and 420b may be opened to the outside of the first chamber 300 and the first unwinding roller 310a or the first rewinding roller 310b may be taken out.
  • the first unwinding roller 310a and the first rewinding roller 310b may be installed at a height of about 1 m that can be easily replaced by a worker by hand.
  • the second unwinding roller 410a and the second rewinding roller 410b are installed at the left and right sides of the second chamber 400, respectively, and are detachable and attachable for work efficiency such as maintenance and repair.
  • the side doors 420a and 420b of the second chamber 400 may be opened and the second unwinding roller 410a or the second rewinding roller 410b may be taken out.
  • the second unwinding roller 410a and the second rewinding roller 410b may be installed at a height of about 1.5 m that can be easily replaced by a worker by hand.
  • the cooling drum 450 is used not only as part of the roller system described above, but also for low temperature film formation, and is installed in the center of the second chamber in a circular shape.
  • Arrangement and number of the deposition gun can be appropriately modified as necessary, and the target material can also be used metal, oxide, nitride, etc., such as Al, Mo, MoW, Si, ZnO, if necessary Do.

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Abstract

본 발명의 일체형 롤-투-롤 스퍼터 챔버는 기판의 필름에 부착된 이물질을 제거하는 전처리 공정을 수행하는 제1 챔버; 및 상기 필름 위에 물질을 증착하는 공정을 수행하는 제2 챔버를 구비하되, 상기 제1 챔버 및 상기 제2 챔버 각각의 상기 필름은 각각 제1 롤러 시스템 및 제2 롤러 시스템에 의해 연속적으로 상기 제1 챔버 및 상기 제2 챔버 각각의 작업 영역으로 이송되며, 상기 제1 챔버는 상기 제2 챔버에 대해서 서로 대향하여 마주보며 경계를 형성하는 격벽(partition)을 통해 상기 제2 챔버와 부착되어 있는 일체형의 스퍼터 챔버를 제공함에 기술적 특징이 있다. 본 발명의 일체형 롤-투-롤 스퍼터 챔버는 일체형 챔버를 제작, 유지, 보수하는데 종전에 비해 적은 비용이 소모될 뿐 아니라, 챔버 크기를 줄임으로써 작업 면적을 효율적으로 이용할 수 있으며, 탈부착 가능한 Rewinding Roller 와 Unwinding Roller를 바닥면에서 1m 내지 1.5 m 내외의 높이로 설치함으로써, 유지, 보수 작업을 할 때 종전의 크레인(crane)을 사용하지 않고 곧바로 작업이 가능하여 후속 공정을 신속히 처리할 수 있는 장점이 있다.

Description

일체형 롤-투-롤 스퍼터 챔버
본 발명은 롤-투-롤 스퍼터 챔버에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 필름에 부착된 이물질을 세정하는 전처리 공정을 하는 제1 챔버와 필름 위에 스퍼터링에 의해 ITO를 비롯한 투명도전성, 금속, 질화물, 산화 물질을 증착하는 공정을 하는 제2 챔버가 일체형으로 부착된 일체형 롤-투-롤 스퍼터 챔버에 관한 것이다.
최근 디스플레이 및 태양전지의 급격한 기술 발전과 더불어 가볍고 휘어지면서 소자의 특성이 그대로 유지되는 플렉시블(flexible) 디스플레이와 플렉시블 태양전지에 대한 관심이 날로 증가되고 있다. 플렉시블 디스플레이 및 태양전지가 지향하고 있는 저가, 고속의 대량생산을 위해서는 기존의 유리 기판을 근간으로 하는 Batch 타입의 공정이 아닌 연속공정에 의한 롤-투-롤(Roll-to-Roll) 공정이 필수적이다. 롤-투-롤(Roll-to-Roll) 공정이란 플렉시블 디스플레이나 태양전지 제작에 사용되는 PET, PEN, PES와 같은 고분자 기판을 Unwinding/Rewinding roller를 통해 풀거나 되 감아주면서 박막의 성막을 수행하는 공정으로 차세대 플렉시블 광전소자용 고속, 대량 생산방법으로 많은 연구가 진행되고 있다.
도 1은 종래의 기판의 필름의 이물질을 제거하는 전처리 챔버를 도시한 것이다.
도 1을 참조하면, 전처리(preprocessing) 챔버는 Unwinding Roller(110), Rewinding Roller(120), 복수개의 roller(131a~135a, 131b~135b), 및 드럼(Drum, 150)을 구비한 Roller system, 적외선 히터(IR Heater, 140a, 140b), Poly Cold(미도시), 저진공 펌프로 Rotary Pump (미도시), Booster Pump(미도시)를 포함한다.
상기 Roller system은 Unwinding Roller(110)과 Rewinding Roller(120)의 회전운동에 의해 필름을 풀거나(Unwinding), 감도록(Rewinding) 하며, 일정 간격으로 배열된 복수개의 롤러(131a~135a, 131b~135b)를 통해 필름을 연속적으로 적외선 히터(140a, 140b)나 드럼(150) 등 각각의 해당 작업 영역으로 이송 한다. 상기 적외선 히터(140a, 140b)의 히팅(Heating)과 저진공 펌프의 펌핑(pumping) 동작에 의해 필름 표면에 부착된 가스(gas) 또는 수분 등의 이물질을 제거한다.
상기 드럼(150)은 원형의 형태로 되어 있고, 원형의 둘레에 복수개의 롤러(135a, 135b)를 부착하여 기판의 이송을 원할히 하게 함으로써 필름(film)의 시프트(shift)를 방지한다.
상기 필름의 세정작업이 완료되면, 작업자는 수작업에 의해 Rewinding Roller(120)에 감긴 필름을 수거하여 후속 공정을 위해 프로세스 챔버(200)로 이송 한 후 프로세스 챔버의 Unwinding Roller(210)에 필름을 장착해야 하는 후속 작업을 필요로 한다. 이때 전처리 챔버(100)와 프로세스 챔버(200)는 각각 별도로 분리되어 있어서 유지, 보수하는데 많은 비용이 소모 될 뿐 아니라, 연속적인 공정을 진행하는 데 있어 작업면적의 효율성 저하 및 수작업에 의한 시간의 손실로 인해 공정이 지연되는 문제가 발생 된다.
도 2는 종래의 필름 위에 스퍼터링에 의해 ITO 물질을 증착하는 프로세스 챔버를 도시한 것이다.
상기 프로세스 챔버(200)는 Unwinding Roller(210), Rewinding Roller(220), 복수개의 roller(231a~235a, 231b~235b) 및 Cooling drum(250)을 구비한 Roller system, 적외선 히터(IR Heater, 240a, 240b), 증착 건(gun)으로 4개의 Cathode(260a ~260d), Poly Cold(미도시), 저진공 펌프로 Rotary Pump (미도시), Booster Pump(미도시), 고진공 펌프로 TMP(Turbomolecular pumps) Pump (미도시), Diffusion Pump(미도시)를 포함한다.
상기 Roller system의 Unwinding Roller(210)과 Rewinding Roller(220)의 회전운동에 의해 필름을 풀거나(Unwinding), 감도록(Rewinding) 하며, 일정 간격으로 배열된 복수개의 롤러(231a~235a, 231b~235b)를 통해 필름을 연속적으로 적외선 히터(240a, 240b)나 Cooling drum(250) 등 각각의 해당 작업 영역으로 이송 한다. 상기 Cooling drum(250)에 필름이 이송되면, 4개의 증착 건(260a ~260d) 에 의해 ITO(Indium Tin Oxide)를 타겟(target, 270a~270d)으로 하여 상기 필름(280a~280d)을 스퍼터링(sputtering) 하여 증착한다.
하지만, 상기 전처리 챔버(100) 및 프로세스 챔버(200)는 각각 별도로 분리되어 있어서 제작, 유지, 보수하는데 많은 비용이 소모 될 뿐 아니라, 작업면적도 많은 비중을 차지하였다. 특히 챔버가 원형으로 되어 있고, Rewinding Roller 와 Unwinding Roller가 3m 이상의 높이에서 설치되었기 때문에 유지, 보수 작업을 위해 이를 탈부착 할 경우 크레인(crane)을 이용해야 하는 번거로움이 있었고, 이로 인해 공정이 지연되는 문제점이 있었다.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 필름에 부착된 이물질을 세정하는 전처리 공정을 수행 하는 제1 챔버와 필름 위에 스퍼터링에 의해 ITO 물질을 증착하는 공정을 수행하는 제2 챔버가 일체형으로 상하 방향으로 상호 부착된 일체형 롤-투-롤 스퍼터 챔버를 제공하는데 있다.
상기 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명에 따른 일체형 롤-투-롤 스퍼터 챔버는 기판의 필름에 부착된 이물질을 제거하는 전처리 공정을 수행하는 제1 챔버; 및 상기 필름 위에 물질을 증착하는 공정을 수행하는 제2 챔버를 구비하되, 상기 제1 챔버 및 상기 제2 챔버 각각의 상기 필름은 각각 제1 롤러 시스템 및 제2 롤러 시스템에 의해 연속적으로 상기 제1 챔버 및 상기 제2 챔버 각각의 작업 영역으로 이송되며, 상기 제1 챔버는 상기 제2 챔버에 대해서 서로 대향하여 마주보며 경계를 형성하는 격벽(partition)을 통해 상기 제2 챔버와 부착되어 있는 일체형의 스퍼터 챔버를 제공한다.
본 발명은 전처리 공정을 수행하는 제1 챔버와 스퍼터링에 의해 증착공정을 수행하는 제2 챔버를 일체형으로 함으로써, 일체형 챔버를 제작, 유지, 보수하는데 종전에 비해 적은 비용이 소모된다. 또한 본 발명은 챔버 크기를 줄임으로써 작업 면적을 효율적으로 이용할 수 있으며, 탈부착 가능한 Rewinding Roller 와 Unwinding Roller를 바닥면에서 1m 내지 1.5 m 내외 높이로 설치함으로써, 유지, 보수 작업을 할 때 종전의 크레인(crane)을 사용하지 않고 곧바로 작업이 가능하여 후속 공정을 신속히 처리할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 종래의 기판의 필름의 이물질을 제거하는 전처리 챔버를 도시한 것이다.
도 2는 종래의 필름 위에 스퍼터링에 의해 ITO 물질을 증착하는 프로세스 챔버를 도시한 것이다.
도 3은 본 발명에 의한 일체형 롤-투-롤(Roll-to-roll) 스퍼터링(sputtering) 챔버를 도시한 것이다.
이하에서는 본 발명의 구체적인 실시 예를 도면을 참조하여 상세히 설명하도록 한다.
도 3은 본 발명에 의한 일체형 롤-투-롤(Roll-to-roll) 스퍼터링(sputtering) 챔버를 도시한 것이다.
도 3을 참조하면, 전처리 공정으로 세정 공정을 하는 제1 챔버(300), 스퍼터링에 의해 필름을 증착하는 제2 챔버(400)가 상하 방향으로 상호 대향하여 격벽(partition, 350)을 경계로 서로 부착(attach)되어 있다. 상기 격벽(partition, 350)은 필요에 따라 탈부착 되도록 하여 상기 제1 챔버(300)와 상기 제2 챔버 간의의 탈부착을 용이 하게 할 수 있고, 진공 파괴, 비용 등을 고려해서 제작하는 것이 바람직하다. 또한 상기 제1 챔버(300)와 제2 챔버(400)는 필요에 따라 격벽(partition, 350)을 경계로 서로 좌 우 방향으로 대향하여 부착하여 실시할 수 있음은 당연하다.
상기 제1 챔버(300), 제2 챔버(400)는 격벽(350)에 의해 각각의 챔버에서 완전 절연된 진공을 형성하며, 챔버의 형태도 종전의 부피를 많이 차지하는 원형(circle)에서 직사각형 챔버로 형성 했다. 상기 격벽(350)의 좌 우 측면에 형성된 Side Door(420a, 420b)는 외부와 진공 챔버 간 기판의 출입을 담당한다.
상기 제 1챔버(300)는 제1 Unwinding Roller(310a), 제1 Rewinding Roller, (310b) 및 복수개의 roller를 구비한 제1 Roller system, 적외선 히터(IR Heater, 340), Poly Cold (미도시), 저진공 펌프로 Rotary Pump (미도시), Booster Pump( 미도시)를 포함한다.
상기 제1 Roller system의 제1 Unwinding Roller(310a)는 기판의 필름을 풀어(Unwinding) 주도록 하며, Rewinding Roller(310b)는 이에 상응하여 기판을 잡아 주도록 감아(Rewinding) 당기게 하여 기판이 시프트 되지 않도록 이송한다. 종래의 경우 드럼(drum)을 함께 사용하여 필름의 시프트를 방지 하였지만, 본 발명에서는 드럼 없이 제어기술에 의해 필름의 시프트가 되지 않도록 하였다. 즉 Rewinding Roller /Unwinding Roller를 가동하면서 필름이 감고 푸는 과정에서 Film Roll 크기 차이에 따른 Roller의 회전수와 필름 길이를 계산한다. Rewinding Servo Motor (미도시)와 Unwinding Servo Motor(미도시)는 상기 계산된 수치에 의해 필름(Film)의 텐션(Tension) 및 시프트(Shift)를 제어한다. 또한 Rewinding Roller /Unwinding Roller 양단에 로드셀을 부착하여 텐션력(Tension Force)을 감지한다.
상기 적외선 히터(IR Heater,340)는 표면온도 섭씨 300도 까지 히팅할 수 있으며, 상기 Poly Cold는 냉매의 공급에 의해 섭씨 영하 145도 까지 냉각시킬 수 있다. 저진공 펌프(미도시)는 펌핑 작업에 의해 필름 표면의 가스(gas)나 수분 등의 이물질을 챔버 외부로 배출시킨다.
상기 제 1챔버(300)의 필름의 세정 작업이 완료되면, 제1 rewinding Roller(310b)에 감긴 세정이 마친 필름을 후속 공정을 하기 위해 제2 챔버(400)로 이송한다. 작업자는 우측의 Side Door(420b)를 열어 상기 제1 rewinding Roller(310b)에 감겨진 필름을 수거한 후 이를 제2 챔버(400)로 이송 후 다시 좌측의 Side Door(420a)를 열어 제2 Unwinding Roller(410a)에 필름을 장착한 후 제2 챔버의 후속공정을 진행한다.
상기 제2 챔버로의 필름 이송작업을 수작업에 의할 경우 챔버 내부의 진공이 브레이크(break) 될 우려가 있을 뿐 만 아니라 연속적으로 신속한 작업을 하는데 있어 비능률적이므로, 바람직하게는 기술의 발전에 따라 로봇 등을 이용하여 상기 이송작업을 자동화(automation)하여 실시할 수 있음은 당연하다.
상기 제2 챔버(400)는 제2 Unwinding Roller(410a), 제2 Rewinding Roller(410b), 복수개의 roller, 및 Cooling drum(450)을 구비한 제2 Roller system, 히터(미도시), 증착 건(gun)으로 2개의 RF Cathode(430a) 및 3개의 DC Cathode(430b), Poly Cold(미도시), 저진공 펌프로 Rotary Pump (미도시), Booster Pump(미도시), 고진공 펌프로 TMP(Turbomolecular pumps) Pump(미도시), Diffusion Pump(미도시)를 포함한다.
상기 제2 Roller system의 제2 Unwinding Roller(410a)는 필름을 풀어(Unwinding) 주도록 하며, Rewinding Roller(410b)는 이에 상응하여 필름을 잡아 주도록 되 감아(Rewinding) 당기게 하고, Cooling drum(450)도 회전하면서 적당하게 필름의 장력이 가하도록 하여 기판이 시프트 되지 않도록 이송한다.
상기 적외선 히터(IR Heater)는 표면온도 섭씨 300도 까지 히팅 하며, 상기 Poly Cold는 섭씨 영하 145도 까지 냉매의 공급에 의해 냉각시킨다. 저진공 펌프는 펌핑 작업에 의해 필름 표면의 가스(gas)나 수분 등의 이물질을 챔버 외부로 배출시킨다. 상기 TMP(Turbomolecular pumps) Pump (미도시), Diffusion Pump(미도시)는 제2 챔버(400)의 스퍼터링에 의한 증착공정 진행시 고진공의 압력 유지조절을 위해 사용된다.
상기 제1 Unwinding Roller(310a), 제1 Rewinding Roller(310b)는 제1 챔버(300) 좌, 우에 각각 설치되며, 유지, 보수 등의 작업 능률을 위해 탈, 부착 가능하도록 되어 있다. 교체 작업을 할 경우, 상기 제1 챔버(300) 바깥 방향으로 각각의 Side door(420a, 420b)를 열고, 제1 Unwinding Roller(310a) 또는 제1 Rewinding Roller(310b)를 꺼집어 낼 수 있다. 상기 제1 Unwinding Roller(310a), 제1 Rewinding Roller(310b)는 작업자가 수작업으로 쉽게 교체 할 수 있는 1m 내외의 높이로 설치하는 것이 적당하다.
마찬가지 방식으로 상기 제2 Unwinding Roller(410a), 제2 Rewinding Roller(410b)는 제2 챔버(400) 좌, 우에 각각 설치되며, 유지, 보수 등의 작업 능률을 위해 탈, 부착 가능하도록 되어 있다. 교체 작업을 할 경우, 상기 제2 챔버(400) 바깥 방향으로 각각의 Side door(420a, 420b)를 열고, 제2 Unwinding Roller(410a) 또는 제2 Rewinding Roller(410b)를 꺼집어 낼 수 있다. 상기 제2 Unwinding Roller(410a), 제2 Rewinding Roller(410b)는 작업자가 수작업으로 쉽게 교체 할 수 있는 1.5m 내외의 높이로 설치하는 것이 적당하다.
상기 Cooling drum(450)은 이미 설명한 롤러 시스템의 일부로 사용될 뿐 아니라 저온 성막을 위해 사용되며, 제2 챔버의 중앙에 원형으로 설치된다. 상기 Cooling drum(450)과 서로 동심원 형태로 인접하게 배치된 2개의 RF Cathode(430a), 3개의 DC Cathode(430b) 구성된 5개의 증착 건(gun)에 의해 ITO(Indium Tin Oxide)를 타겟(Target)으로 스퍼터링 하여 필름을 증착한다. 상기 증착 건(gun)의 배치, 수는 필요에 따라 적절히 변형 실시 할 수 있으며, 타켓 물질도 필요에 따라 Al, Mo, MoW, Si, ZnO 등의 금속, 산화물, 질화물 등 을 사용할 수 있음은 당연하다.
이상에서는 본 발명에 대한 기술사상을 첨부 도면과 함께 서술하였지만 이는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 이라면 누구나 본 발명의 기술적 사상의 범주를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 명백한 사실이다.

Claims (10)

  1. 기판의 필름에 부착된 이물질을 제거하는 전처리 공정을 수행하는 제1 챔버; 및
    상기 필름 위에 물질을 증착하는 공정을 수행하는 제2 챔버;
    상기 제1 챔버는 롤러(roller)에 의해 상기 필름을 상기 제1 챔버의 작업영역으로 이송하는 제1 롤러 시스템(Roller system)을 구비하고, 상기 제2 챔버는 롤러(roller)에 의해 상기 필름을 상기 제2 챔버의 작업영역으로 이송하는 제2 롤러 시스템(Roller system)을 구비하며,
    상기 제1 챔버와 상기 제2 챔버는 서로 대향하여 마주보며 경계를 형성하는 격벽(partition)을 통해 서로 부착되어 있는 것을 특징으로 하는 일체형 롤-투-롤(Roll-to-Roll) 스퍼터 챔버.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 제1 챔버는,
    상기 격벽(partition)을 사이에 두고 상기 제2 챔버와 상하로 적층하여 하부(bottom) 챔버를 형성하는 것을 특징으로 하는 일체형 롤-투-롤(Roll-to-Roll) 스퍼터 챔버.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 제1 롤러 시스템은,
    제1 언와인딩 롤러(Unwinding Roller), 제1 리와인딩 롤러(Rewinding Roller) 및 복수 개의 롤러(Roller)를 구비하는 것을 특징으로 하는 일체형 롤-투-롤(Roll-to-Roll) 스퍼터 챔버.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 제2 롤러 시스템은,
    제2 언와인딩 롤러(Unwinding Roller), 제2 리와인딩 롤러(Rewinding Roller), 복수개의 롤러(Roller) 및 쿨링 드럼(Cooling drum)을 구비하는 것을 특징으로 하는 일체형 롤-투-롤(Roll-to-Roll) 스퍼터 챔버.
  5. 제 3항에 있어서, 상기 제1 언와인딩 롤러(Unwinding Roller) 및 상기 제1 리와인딩 롤러(Rewinding Roller)는,
    상기 제1 챔버 좌, 우에 각각 탈부착 가능하도록 설치 된 것을 특징으로 하는 일체형 롤-투-롤(Roll-to-Roll) 스퍼터 챔버.
  6. 제 3항에 있어서, 상기 제1 언와인딩 롤러(Unwinding Roller) 및 상기 제1 리와인딩 롤러(Rewinding Roller)는,
    지면(ground)으로부터 1m 높이로 설치되는 것을 특징으로 하는 일체형 롤-투-롤(Roll to Roll) 스퍼터 챔버.
  7. 제 4항에 있어서, 상기 제2 언와인딩 롤러(Unwinding Roller) 및 상기 제2 리와인딩 롤러(Rewinding Roller)는,
    상기 제2 챔버 좌, 우에 각각 탈부착 가능하도록 설치 된 것을 특징으로 하는 일체형 롤-투-롤(Roll-to-Roll) 스퍼터 챔버.
  8. 제 4항에 있어서, 상기 제2 언와인딩 롤러(Unwinding Roller) 및 상기 제2 리와인딩 롤러(Rewinding Roller)는,
    지면(ground)으로부터 1.5m 높이로 설치되는 것을 특징으로 하는 일체형 롤-투-롤(Roll-to-Roll) 스퍼터 챔버.
  9. 제 1항에 있어서, 상기 제2 챔버는,
    상기 제2 챔버의 중앙에 위치한 원형의 쿨링 드럼(Cooling Drum)을 향해 동심원으로 일정한 거리를 두고 설치된 복수의 타겟(target) 및 상기 복수의 타겟(target)에 상응하여 일정한 거리를 두고 설치된 복수의 증착 건(gun)을 구비하는 것을 특징으로 하는 일체형 롤-투-롤(Roll-to-Roll) 스퍼터 챔버.
  10. 제 9항에 있어서, 상기 증착 건(gun)은,
    복수의 RF Cathode 및 복수의 DC Cathode를 구비하는 것을 특징으로 하는 일체형 롤-투-롤(Roll-to-Roll) 스퍼터 챔버.
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