KR101539624B1 - 증착 물질 연속 공급장치 및 이를 이용한 하향식 내지문 코팅 증착 장치와 인라인 설비 - Google Patents

증착 물질 연속 공급장치 및 이를 이용한 하향식 내지문 코팅 증착 장치와 인라인 설비 Download PDF

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Abstract

본 발명은 증착 물질 연속 공급장치 및 이를 이용한 하향식 내지문 코팅 증착 장치와 인라인 설비에 관한 것으로, 보다 상세하게는 기존의 상향식 증착 방법이 아닌 하향식 진공 증착 방법을 도입하기 위한 증착물질 연속 공급 장치 및 이를 이용한 하향식 내지문 코팅 증착 장치와 인라인(In-line) 설비에 관한 것이다.

Description

증착 물질 연속 공급장치 및 이를 이용한 하향식 내지문 코팅 증착 장치와 인라인 설비{Apparatus For Continuous Evaporation Material Feeding, and Apparatus and In-line Equipment For Anti-fingerprint Coating By Top-down Type Using The Same}
본 발명은 내지문(Anti-Fingerprint, AF) 코팅 기술에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 기존의 상향식 증착 방법이 아닌 하향식 진공 증착 방법을 도입하기 위한 증착물질 연속 공급 장치 및 이를 이용한 하향식 내지문 코팅 증착 장치와 인라인(In-line) 설비에 관한 것이다.
스마트폰의 경우 윈도우 시창을 입력수단으로 사용하기 때문에 윈도우 시창 표면의 내지문성이 필수적이다. 이에 근래 스마트폰의 수요가 증대됨에 따라 대량으로 내지문성의 표면을 제조할 수 있는 방법이 필요하였다.
종래의 내지문 표면의 코팅방법은 도 1에 도시된 바와 같이 안경 렌즈에 유전 물질을 증착하는 용도로 사용되고 있는 전자빔 증착장치를 응용하여, 장치의 상부에 위치한 돔 형태의 지그에 기재를 붙여 장치의 하부 중앙에서 이격된 위치에 설치된 이온빔을 이용하여 표면을 개질시키고, 이 후 증발용 도가니를 전자빔 증발원을 통해 가열하여 기재 표면에 내지문 물질을 증착하는 진공 증착 방식을 채택하였다.
상술한 종래 발명은 이른바 "상향식" 진공 증착 방식을 채택한 발명으로서 챔버의 상부에 위치하는 기판의 표면에 증착되는 물질이 챔버의 하부에서 상향식으로 공급되는 방식이다. 이러한 상향식 진공 증착 방식은 불순물인 파티클(particle)의 영향을 최소화할 수 있다는 장점이 있으나 ①피코팅물인 기판을 챔버 내부에 장착하는 방식이 어려워 장착시간이 증가한다는 점, ②기판의 이동시에 롤러 부위가 증착원에 노출되어 불필요한 증착이 이루어진다는 점, ③대형화된 기판을 처리하는데 있어서 기판 자체의 자중에 의하여 지지수단에 지지되지 못하는 부분은 아래로 쳐지게 되고 그로 인해 박막의 두께나 물성이 균일하지 못하게 된다는 점, ④이를 방지하기 위하여 복잡한 구조의 지지수단을 구비하는 경우에는 장치의 제조단가가 상승되거나 강한 고정으로 인하여 기판 표면의 손상 우려가 있다는 점, ⑤기판 표면에 패터닝(patterning)을 하는 경우 마스크를 사용하게 되는데 자중으로 인해 마스크가 쳐지게 되어 박막 형성의 정밀도가 낮아진다는 점, ⑥증착 물질이 중력의 영향을 받아 기판의 표면에 접촉하지 못하고 낙하하게 되어 증착 물질의 사용 효율이 낮아지고, 상대적으로 고온 가열이 요구된다는 점 등의 문제가 있었다.
이를 해결하기 위한 방법으로, 공개특허공보 제2010-0053365호, 제2012-0016449호, 제2012-0109022호 등이 제시된 바 있으나, 상술한 발명들은 상향 증발된 증착 물질을 하향 분사하기 위한 우회 경로를 제공하는 가이드 혹은 개구부 등의 별도 장치를 구비하여 하향식 내지는 측향식 증착을 구현하는 것으로, 장치 제작에 따른 경제성, 비효율성의 문제가 있었다.
또한, 종래에 기재 표면을 코팅하기 위한 인라인 설비가 제시된 바 있으나, 이 또한 상향 증착 방식을 채택한 인라인 설비에 불과하여 상술한 상향 증착 방식에 따른 문제점을 안고 있었다.
공개특허공보 제2010-0053365호(2010.05.20 공개) 공개특허공보 제2012-0016449호(2012.02.24 공개) 공개특허공보 제2012-0109022호(2012.10.08 공개)
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로, 본 발명의 목적은 종래의 상향식이 아닌 하향식 진공 증착 방식을 구현하기 위한 증착 물질 연속 공급장치와 이를 이용하는 하향식 내지문 코팅 증착 장치를 제공하고, 이러한 내지문 코팅 장치을 배치(batch) 타입이 아닌 인라인(In-line) 타입으로 수행하여 높은 양산성 및 경제성을 도모할 수 있는 내지문 코팅 인라인 설비를 제공하는데 있다.
상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따라 일면이 개방되어 있고, 개방된 일면의 내측에 증착 물질을 함침시키기 위한 담체(111)가 형성된 용기(110), 축 방향 회전이 가능하며 내부에 상기 용기(110)가 둘레방향과 길이방향으로 적층되어 있는 리볼버(revolver) 형태의 몸체(120), 상기 용기(110)를 가열하여 상기 담체(111)에 함침되는 증착 물질을 기화시키기 위한 히팅 보트(130) 및 상기 몸체(120) 내부에 적층되어 있는 다수의 용기(110) 중 가장 하부에 위치하고 있는 용기(110)를 하나씩 순차적으로 상기 히팅 보트(130)로 이동시키고, 증착 물질이 소진된 용기(110)를 상기 히팅 보트(130)로부터 적재 공간(141)으로 이동시키는 이동수단(140)을 포함하는 증착 물질 연속 공급장치(100)을 제공한다.
이때 상기 용기(110)는 타블렛(tablet)의 형상을 가지며 금속재질로 이루어지고, 상기 담체(111)는 그물망(mesh) 또는 스틸울(steel wool) 형태의 다공성 담체인 것이 바람직하며, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따라 상기 이동수단(140)에 의해 상기 히팅 보트(130)로 이동되는 용기(110)의 이동 경로를 가이드하는 가이드 블록(150)을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 증착 물질 연속 공급장치(100)를 하향식 증착 장치에 적용하기 위하여 상기 용기(110)는 개방된 일면이 하향되어 상기 몸체(120) 내부에 적층되어지는 것을 특징으로 하며, 또한 상기 히팅 보트(130)는 상기 용기(110)의 개방된 일면이 외부로 노출되어 증착 물질이 하향 증발되도록, 상기 용기(110)가 상기 히팅 보트(130)상에 고정되는 소정의 위치에 홀(131)을 구비하고 있는 것이 바람직하다.
본 발명은 또한 상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 일 실시예에 따라 내지문(anti-fingerprint, AF) 코팅 공정을 수행하는 증착 장치에 있어서, 진공 챔버(210), 상기 진공 챔버(210)의 상부에 위치하여 증착 물질을 하향 공급하는 상기 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항의 증착 물질 연속 공급장치(100) 및 상기 증착 물질 연속 공급장치(100)로부터 공급되는 내지문 코팅 물질이 하향 증착 방식(Top-down deposition)으로 증착되도록 상기 진공 챔버(210) 하부에 피코팅물인 기판(1)을 위치시키는 지그(220)를 포함하는 하향식 내지문 코팅 증착 장치(200)를 제공한다.
이때 내지문 코팅을 위한 상기 증착 물질은 불소화합물이며, 피코팅물인 기판(1)으로의 증착 물질을 증착하는 방식은 열증착법(Thermal evaportaion)인 것이 바람직하다.
본 발명은 또한 상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 인라인(In-line) 설비의 양 말단에 구비되며 내부에 카세트(cassette)의 형태로 적층되어 있는 피코팅물인 기판(1)을 하나씩 순차적으로 투입하거나 배출시키는 로딩 카세트(310) 및 언로딩 카세트(320), 상기 로딩 카세트(310)로부터 투입된 기판(1)의 표면을 개질시키는 플라즈마 전처리 챔버(330), 플라즈마에 의해 표면이 개질된 기판(1)의 표면에 산화실리콘(SiOX, x는 1.5 ~ 2.0)을 스퍼터링(sputtering) 방식으로 증착하는 스퍼터링 챔버(340), 상기 산화실리콘이 표면에 증착된 기판(1)의 표면에 내지문 코팅 물질을 증착하는 상기 제6항 또는 제7항의 하향식 내지문 코팅 증착 장치(200)가 구비된 내지문 코팅 챔버(350) 및 상기 내지문 코팅 물질이 증착된 기판(1)이 투입되고 상기 언로딩 카세트(320)로 기판을 배출하는 언로딩 챔버(360)를 포함하는 하향식 내지문 코팅 인라인 설비(300)를 제공한다.
이때 상기 챔버들 내부의 하부에 위치하며 구동 장치에 의하여 피코팅물인 기판(1)을 챔버 내부 또는 챔버와 챔버 사이에서 이송하는 컨베이어 라인(370)을 더 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 바람직한 일 실시예에 따라 상기 플라즈마 전처리 챔버(330)에서 그물망(mesh) 형태의 대면적 전극이 챔버 내부의 상부에 설치되고, 상기 대면적 전극에 음의 DC 전압 또는 펄스(pulsed) DC 전압을 인가하여 글로(glow) 방전을 발생시켜 챔버 내부의 하부에 위치하는 기판(1)의 표면 개질이 하향식(Top-down)으로 이루어질 수 있으며, 상기 스퍼터링 챔버(340)에서 스퍼터 캐소드(sputter cathode)가 챔버 내부의 상부에 설치되고, 챔버 내부의 하부에 위치하는 기판(1)의 표면에 산화실리콘이 하향식(Top-down) 스퍼터링 방식으로 증착될 수 있다.
또, 상기 로딩 카세트(310)와 플라즈마 전처리 챔버(330)의 사이, 상기 플라즈마 전처리 챔버(330)와 스퍼터링 챔버(340)의 사이, 상기 내지문 코팅 챔버(350)와 언로딩 챔버(360)의 사이 및 상기 언로딩 챔버(360)와 언로딩 카세트(320)의 사이에 챔버 간 진공 상태를 유지하고 피코팅물인 기판의 오염을 방지하며 인라인 설비의 연속적인 공정을 구현하기 위하여 진공 게이트 벨브(380)를 더 포함할 수 있다.
상술한 바와 같은 본 발명의 증착 물질 연속 공급장치 및 이를 이용한 하향식 내지문 코팅 증착 장치와 인라인 설비는,
기존의 상향 진공 증착 방식이 아닌, 하향 진공 증착 방식을 채택함으로써, ①기판을 장착하거나 이송하는 방식이 간이해지고 안정적이며 이송에 따른 소요 시간이 단축된다는 점, ②전체 설비의 구조가 단순화되어 공간 활용 측면에서 경제적이라는 점, ③기판의 대형화에 따른 기판 또는 마스크의 처짐 현상을 방지하여 균일한 박막을 얻을 수 있다는 점, ④증착 물질의 사용효율을 높여 경제적이라는 점, ⑤기판의 양단 소정의 영역을 파지하는 별도의 장치가 필요 없게 되어 이로 인해 사용되지 못하고 버려지는 면적을 확보할 수 있다는 점, ⑥종래 상향식에서 필연적으로 발생되는 기판의 온도 상승을 억제할 수 있어 열적 손상을 방지할 수 있다는 점 등의 효과가 있으며,
배치(batch) 타입이 아닌 인라인(In-line) 타입의 공정을 구현함으로써, ①공정 시간의 단축으로 생산량이 증대되어 양산성을 확보할 수 있다는 점, ②점차 대면적화 경향을 보이는 기판 처리 공정에 적합하다는 점, ③전체 공정을 제어하는 것이 수훨하고, 높은 재현성을 확보할 수 있다는 점, ④인라인화에 따라 공간 활용성이 좋아지고, 배치 공정간 기판 이송으로 인해 발생되는 불필요한 기판의 오염을 방지할 수 있다는 점 등의 효과가 있다.
도 1은 기판 표면에의 내지문 코팅을 위한 종래의 상향식 진공 증착 방식을 표현한 모식도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 증착 물질 연속 공급장치(100)와 이의 내부에 적층되어 있는 용기(110)의 모습을 표현한 모식도이다.
도 3a은 본 발명의 일 실시예에 따른 증착 물질 연속 공급장치(100)에 포함되는 히팅 보트(130)의 모습과 이에 장착되는 용기(110)의 모습을 표현한 모식도의 정면도이며, 도 3b는 배면도, 도 3c는 측면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 하향식 내지문 코팅 증착 장치(200)의 모습을 표현한 모식도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 하향식 내지문 코팅 인라인 설비(300)의 개략적인 공정도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 하향식 내지문 코팅 인라인 설비(300)의 모습을 표현한 모식도이다.
도 7a는 본 발명의 일 실시예에 따른 하향식 내지문 코팅 인라인 설비(300) 설계도의 정면도이고, 도 7b는 측면도이다.
이하 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정하여 해석되어서는 아니되며, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.
먼저 본 발명은 바람직한 일 실시예에 따라 일면이 개방되어 있고, 개방된 일면의 내측에 증착 물질을 함침시키기 위한 담체(111)가 형성된 용기(110), 축 방향 회전이 가능하며 내부에 상기 용기(110)가 둘레방향과 길이방향으로 적층되어 있는 리볼버(revoler) 형태의 몸체(120), 상기 용기(110)를 가열하여 상기 담체(111)에 함침되는 증착 물질을 기화시키기 위한 히팅 보트(130) 및 상기 몸체(120) 내부에 적층되어 있는 다수의 용기(110) 중 가장 하부에 위치하고 있는 용기(110)를 하나씩 순차적으로 상기 히팅 보트(130)로 이동시키고, 증착 물질이 소진된 용기(110)를 상기 히팅 보트(130)로부터 적재 공간(141)으로 이동시키는 이동수단(140)을 포함하는 증착 물질 연속 공급장치(100)를 제공한다.
기판의 표면에 내지문성을 부여하기 위한 내지문(AF) 코팅 물질인 불소화합물은 고체 상태에서 가열되면 액체를 거치지 않는 승화과정을 통하여 기화되는 물성을 지니고 있다. 따라서 기화 과정에서 액화된 증착 물질이 자중에 의해 기판의 표면으로 떨어지는 문제가 발생되지 않아 이를 위한 별도의 장치를 구비하지 않고도 하향식 진공 증착을 구현할 수 있다.
도 2에 본 발명의 일 실시예에 따른 증착 물질 연속 공급장치(100)와 증착 물질 용기(110)가 도시되어 있다. 일면이 개방되어 있고 개방된 일면의 내측에 증착 물질을 함침시키기 위한 담체(111)가 형성된 용기(110)는 타블렛(tablet) 형상을 띄는 것이 바람직하나 이러한 형상에 국한되지 않는다. 또한 증착 물질이 용기(110) 내측의 담체(111)에 함침된 상태로 가열되어 기화되기 때문에, 용기(110)의 재질은 열 전도성을 갖는 금속 재질인 것이 바람직하다. 또한, 담체(111)는 그물망 또는 스틸울과 같은 형태의 다공성 담체의 형태인 것이 증착 물질을 함침시킬 비표면적이 크므로 바람직하다.
이하 본 발명의 일 실시예에 따른 증착 물질 연속 공급장치(100)의 작동 기작에 대하여 설명한다. 본 발명은 하향 진공 증착에 사용되는 증착 물질 연속 공급장치를 제공하는데 그 목적이 있다. 따라서 상기 용기(110)가 증착 물질 연속 공급장치(100)의 몸체(120) 내부에서 하향 되도록 적층되어 있다. 이때 상기 몸체(120)는 서보 모터(servo motor)와 연동되어 축방향 회전이 가능하며 원통 형태를 띄는 것이 바람직하나 이러한 형태에 국한되는 것은 아니다.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 따라 상기 몸체(120)는 그 내부에 상기 용기(110)의 개방된 일면이 하향된 형태로 몸체(120)의 둘레방향과 높이 방향으로 다수가 적층되어 있는 리볼버(revolver) 형태를 띈다.
상술한 바와 같이 몸체(120) 내부에 적층되어 있는 다수의 용기(110) 중 가장 하부에 위치하고 있는 용기(110)가 이동수단(140)에 의해 하나씩 순차적으로 히팅 보트(130)로 이동된다. 상기 이동 수단(140)은 푸셔(pusher) 형태의 가압 수단인 것이 바람직하나, 이에 국한되지 않고 용기(110)를 하나씩 이동시킬 수 있는 다양한 수단이 차용될 수 있다.
상기 이동수단(140)은 별도로 구비된 서보 모터에서 발생된 동력이 피드 스루(102)를 통해 회전 샤프트(103)에 전달되고, 상기 회전 샤프트(103)와 연동되는 바벨 기어(104)로부터 동력을 전달받아 상술한 기능을 수행하게 된다.
또한, 상기 이동수단(140)은 히팅 보트(130) 상에서 증착 물질이 모두 소진된 용기(110)를 적재 공간(141)으로 이동시키는 역할 또한 수행한다. 이러한 기작을 통해 몸체(120) 내부에 적층된 용기(110)가 순차적으로 사용되고, 일정 공간에 수거됨으로써 연속적인 증착 물질 공급이 이루어진다.
이때, 상기 이동수단(140)에 의해 용기(110)가 이동되는 경로를 가이드하는 가이드 블록(150)을 두어 용기(110)가 이동시에 이탈되지 않고 히팅 보트(130)상의 원하는 위치로 이동되도록 하는 것이 바람직하다.
히팅 보트(130)는 내부 전극(106)에서 발생되는 열을 통해 증착 물질이 내측에 함침된 용기(110)를 가열하여 증착 물질을 기화시키는 역할을 수행한다. 도 3a 내지 도 3c를 참고할 때, 상기 용기(110)는 개방된 일면이 하향된 상태로 이동수단(140)에 의해 히팅 보트(130) 상부면에 위치하게 되고, 하향 증발을 위하여 상기 히팅 보트(130) 상에는 용기가 위치하는 소정의 위치에 홀(131)을 구비하고 있는 것이 바람직하다. 이러한 홀(131)은 용기의 형상이나 크기에 따라 그 형상과 크기가 달라지게되며, 상기 도면에는 사각형의 형태로 도시되어 있으나 원형, 타원형, 다각형 등, 용기를 히팅 보트(130) 상 일정 영역에 고정시킴과 동시에 하향 증발을 위하여 하측을 개방하는 역할을 수행할 수 있는 다양한 형태가 차용될 수 있다.
한편 본 발명은 바람직한 일 실시예에 따라 내지문(anti-fingerprint, AF) 코팅 공정을 수행하는 증착 장치에 있어서, 진공 챔버(210), 상기 진공 챔버(210)의 상부에 위치하여 증착 물질을 하향 공급하는 상술한 바와 같은 증착 물질 연속 공급장치(100) 및 상기 증착 물질 연속 공급장치(100)로부터 공급되는 내지문 코팅 물질이 하향 증착 방식(Top-down deposition)으로 증착되도록 상기 진공 챔버(210) 하부에 피코팅물인 기판(1)을 위치시키는 지그(220)를 포함하는 하향식 내지문 코팅 증착 장치(200)를 제공한다.
바람직한 일 실시예에 따라 내지문 코팅을 위한 증착 물질은 불소화합물이고, 증착 방식은 열 증착법(Thermal evaporation)일 수 있다. 상술한 바와 같은 증착 물질 연속 공급장치(100)가 진공 챔버(210)의 상부에 설치되고, 하부에는 지그(220) 내지는 기판을 이송하는 컨베이어 라인(370)이 구비되어 소정의 위치에 피코팅물인 기판(1)이 위치하게 된다. 상술한 바와 같이 홀(131)이 구비된 히팅 보트(130) 소정의 영역에 개방된 일면이 하향된 형태로 증착 물질이 내측에 함침된 용기(110)가 위치하게 되고, 가열을 통해 증착 물질의 기화가 이루어져 기화된 증착 물질이 기판(1)의 표면에 증착된다.
또한, 본 발명은 바람직한 일 실시예에 따라 인라인(In-line) 설비의 양 말단에 구비되며 내부에 카세트(cassette)의 형태로 적층되어 있는 피코팅물인 기판(1)을 하나씩 순차적으로 투입하거나 배출시키는 로딩 카세트(310) 및 언로딩 카세트(320), 상기 로딩 카세트(310)로부터 투입된 기판(1)의 표면을 개질시키는 플라즈마 전처리 챔버(330), 플라즈마에 의해 표면이 개질된 기판(1)의 표면에 산화실리콘(SiOX, x는 1.5 ~ 2.0)을 스퍼터링(sputtering) 방식으로 증착하는 스퍼터링 챔버(340), 상기 산화실리콘이 표면에 증착된 기판(1)의 표면에 내지문 코팅 물질을 증착하는 상술한 바와 같은 하향식 내지문 코팅 증착 장치(200)가 구비된 내지문 코팅 챔버(350) 및 상기 내지문 코팅 물질이 증착된 기판(1)이 투입되고 상기 언로딩 카세트(320)로 기판을 배출하는 언로딩 챔버(360)를 포함하는 하향식 내지문 코팅 인라인 설비(300)를 제공한다. 상술한 하향식 내지문 코팅 인라인 설비(300)에 대한 개략적인 공정도가 도 5에 도시되어 있다.
바람직한 일 실시예에 따라 상기 인라인 설비의 양 끝단에는 카세트 형태로 피코팅물인 기판(1)을 적층 보관하게 된다. 이를 통하여 연속적으로 인라인 설비를 구동함으로써 양산성과 경제성을 확보할 수 있다.
또한 챔버 내부 또는 챔버와 챔버 사이에서 피코팅물인 기판(1)을 이송하는 컨베이어 라인(370)을 구비하고 구동 장치에 의해 이를 운용하며, 하향 방식으로 각 챔버에서의 공정을 구동함으로써 별도의 기판 지지 장치나 고정 장치 없이 상기 컨베이어 라인(370) 상에서 기판(1)이 이동되면서 전체 공정이 연속적으로 진행될 수 있다. 도 6에는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 인라인 설비의 전체 모습을 표현한 모식도가 도시되어 있으며, 도 7a 및 7b에는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 인라인 설비 설계도의 정면도 및 측면도가 도시되어 있다.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 따라 상기 플라즈마 전처리 챔버(330)에서는 그물망 형태의 대면적 전극이 챔버 내부의 상부에 설치되고, 상기 대면적 전극에 DC 전압이 인가되어 글로(glow) 방전이 발생됨으로써 플라즈마(plasma)를 형성시키게 된다. 이렇게 발생된 플라즈마를 통해 챔버 내부의 하부에 컨베이어 라인(370) 상단에 위치하는 기판(1)의 표면 개질 전처리 공정이 하향식으로 이루어지게 된다.
또한, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따라 상기 스퍼터링 챔버(340)에서는 스퍼터 캐소드가 챔버 내부의 상부에 설치되고, 챔버 내부의 하부에 컨베이어 라인(370) 상단에 위치하는 기판(1)의 표면에 산화실리콘의 하향 증착이 이루어지게 된다. 그리고 상기 내지문 코팅 챔버(350)에서는 상술한 하향식 내지문 코팅 증착 장치(200)에서의 방식으로 내지문 물질이 기판(1)의 표면에 하향 증착된다.
한편, 스퍼터링 챔버(340)와 내지문 코팅 챔버(350)의 사이를 제외하고, 각 챔버 및 카세트 사이에는 챔버 간의 진공 상태를 유지하고 기판(1)의 오염을 방지하며 인라인 설비의 연속적인 공정을 구현하기 위하여 진공 게이트 벨브(380)를 더 포함하는 것이 바람직하다. 상기 스퍼터링 챔버(340)와 내지문 코팅 챔버(350)의 사이는 진공 게이트 벨브(380) 없이 병합(merge)되어 있는 것이 바람직하며, 피코팅물인 기판(1)이 이송될 수 있는 슬롯(slot)만이 구비된다. 양 챔버 간에는 상대적으로 고진공 상태가 유지되어야 하기 때문이다.
본 발명은 상술한 특정의 실시예 및 설명에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능하며, 그와 같은 변형은 본 발명의 보호 범위 내에 있게 된다.
1 : 기판 100 : 증착 물질 연속 공급장치
101 : 고정판 102 : 피드 스루(feed-through)
103 : 회전 샤프트 104 : 바벨 기어
105 : 절연체 106 : 내부 전극
110 : 용기 111 : 담체
120 : 몸체 130 : 히팅 보트
131 : 홀 140 : 이동수단
141 : 적재 공간 150 : 가이드 블록
200 : 하향식 내지문 코팅 증착 장치 210 : 진공 챔버
300 : 하향식 내지문 코팅 인라인 설비 310 : 로딩 카세트
320 : 언로딩 카세트 330 : 플라즈마 전처리 챔버
340 : 스퍼터링 챔버 350 : 내지문 코팅 챔버
360 : 언로딩 챔버 370 : 컨베이어 라인
380 : 진공 게이트 벨브

Claims (14)

  1. 일면이 개방되어 있고, 개방된 일면의 내측에 증착 물질을 함침시키기 위한 담체(111)가 형성된 용기(110);
    축 방향 회전이 가능하며 내부에 상기 용기(110)가 둘레방향과 길이방향으로 상기 개방된 일면이 하향되도록 적층되어 있는 리볼버(revolver) 형태의 몸체(120);
    상기 용기(110)를 가열하여 상기 담체(111)에 함침되는 증착 물질을 기화시키되, 상기 용기(110)의 개방된 일면이 외부로 노출되어 상기 증착 물질이 하향 증발되도록 상기 용기(110)가 고정되는 위치에 홀(131)이 구비되는 히팅 보트(130); 및
    상기 몸체(120) 내부에 적층되어 있는 다수의 용기(110) 중 가장 하부에 위치하고 있는 용기(110)를 하나씩 순차적으로 상기 히팅 보트(130)로 이동시키고, 증착 물질이 소진된 용기(110)를 상기 히팅 보트(130)로부터 적재 공간(141)으로 이동시키는 이동수단(140);
    을 포함하는 증착 물질 연속 공급장치(100).
  2. 제1항에 있어서,
    상기 용기(110)는 타블렛(tablet)의 형상을 가지며 금속재질로 이루어지고,
    상기 담체(111)는 그물망(mesh) 또는 스틸울(steel wool) 형태의 다공성 담체인 것을 특징으로 하는 증착 물질 연속 공급장치(100).
  3. 제1항에 있어서,
    상기 이동수단(140)에 의해 상기 히팅 보트(130)로 이동되는 용기(110)의 이동 경로를 가이드하는 가이드 블록(150);
    을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 증착 물질 연속 공급장치(100).
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 인라인(In-line) 설비의 양 말단에 구비되며 내부에 카세트(cassette)의 형태로 적층되어 있는 피코팅물인 기판(1)을 하나씩 순차적으로 투입하거나 배출시키는 로딩 카세트(310) 및 언로딩 카세트(320);
    상기 로딩 카세트(310)로부터 투입된 기판(1)의 표면을 개질시키는 플라즈마 전처리 챔버(330);
    플라즈마에 의해 표면이 개질된 기판(1)의 표면에 산화실리콘(SiOX, x는 1.5 ~ 2.0)을 스퍼터링(sputtering) 방식으로 증착하는 스퍼터링 챔버(340);
    증착 물질 연속 공급장치(100)가 구비되어, 상기 산화실리콘이 표면에 증착된 기판(1)의 표면에 내지문 코팅 물질을 증착하는 내지문 코팅 챔버(350); 및
    상기 내지문 코팅 물질이 증착된 기판(1)이 투입되고 상기 언로딩 카세트(320)로 기판을 배출하는 언로딩 챔버(360);
    를 포함하며,
    상기 내지문 코팅 챔버(350)의 증착 물질 연속 공급장치(100)는,
    일면이 개방되어 있고, 개방된 일면의 내측에 내지문 코팅 물질을 함침시키기 위한 담체(111)가 형성된 용기(110);
    축 방향 회전이 가능하며 내부에 상기 용기(110)가 둘레방향과 길이방향으로 상기 개방된 일면이 하향되도록 적층되어 있는 리볼버(revolver) 형태의 몸체(120);
    상기 용기(110)를 가열하여 상기 담체(111)에 함침되는 내지문 코팅 물질을 기화시키되, 상기 용기(110)의 개방된 일면이 외부로 노출되어 상기 내지문 코팅 물질이 하향 증발되도록 상기 용기(110)가 고정되는 위치에 홀(131)이 구비되는 히팅 보트(130); 및
    상기 몸체(120) 내부에 적층되어 있는 다수의 용기(110) 중 가장 하부에 위치하고 있는 용기(110)를 하나씩 순차적으로 상기 히팅 보트(130)로 이동시키고, 내지문 코팅 물질이 소진된 용기(110)를 상기 히팅 보트(130)로부터 적재 공간(141)으로 이동시키는 이동수단(140);
    을 포함하는 하향식 내지문 코팅 인라인 설비(300).
  9. 제8항에 있어서,
    상기 챔버들 내부의 하부에 위치하며 구동 장치에 의하여 피코팅물인 기판(1)을 챔버 내부 또는 챔버와 챔버 사이에서 이송하는 컨베이어 라인(370)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 하향식 내지문 코팅 인라인 설비(300).
  10. 제8항에 있어서,
    상기 플라즈마 전처리 챔버(330)에서 그물망(mesh) 형태의 대면적 전극이 챔버 내부의 상부에 설치되고, 상기 대면적 전극에 음의 DC 전압 또는 펄스(pulsed) DC 전압을 인가하여 글로(glow) 방전을 발생시켜 챔버 내부의 하부에 위치하는 기판(1)의 표면 개질이 하향식(Top-down)으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 하향식 내지문 코팅 인라인 설비.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 스퍼터링 챔버(340)에서 스퍼터 캐소드(sputter cathode)가 챔버 내부의 상부에 설치되고, 챔버 내부의 하부에 위치하는 기판(1)의 표면에 산화실리콘이 하향식(Top-down) 스퍼터링 방식으로 증착되는 것을 특징으로 하는 하향식 내지문 코팅 인라인 설비.
  12. 제8항에 있어서,
    상기 로딩 카세트(310)와 플라즈마 전처리 챔버(330)의 사이, 상기 플라즈마 전처리 챔버(330)와 스퍼터링 챔버(340)의 사이, 상기 내지문 코팅 챔버(350)와 언로딩 챔버(360)의 사이 및 상기 언로딩 챔버(360)와 언로딩 카세트(320)의 사이에 챔버 간 진공 상태를 유지하고 피코팅물인 기판의 오염을 방지하며 인라인 설비의 연속적인 공정을 구현하기 위하여 진공 게이트 벨브(380)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 하향식 내지문 코팅 인라인 설비(300).
  13. 제8항에 있어서,
    상기 내지문 코팅 챔버(350)의 증착 물질 연속 공급장치(100)에서,
    상기 용기(110)는 타블렛(tablet)의 형상을 가지며 금속재질로 이루어지고,
    상기 담체(111)는 그물망(mesh) 또는 스틸울(steel wool) 형태의 다공성 담체인 것을 특징으로 하는 하향식 내지문 코팅 인라인 설비(300).
  14. 제8항에 있어서,
    상기 내지문 코팅 챔버(350)의 증착 물질 연속 공급장치(100)는,
    상기 이동수단(140)에 의해 상기 히팅 보트(130)로 이동되는 용기(110)의 이동 경로를 가이드하는 가이드 블록(150);
    을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 하향식 내지문 코팅 인라인 설비(300).
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