KR20240081774A - Centered Arc Ion Plating Evaporator - Google Patents
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Abstract
실시예는, 진공챔버; 상기 진공챔버의 중심부에서 상하로 배치되어 전원을 공급받아 타겟 물질을 방출하는 원통형 타겟부재; 상기 진공챔버 내에서 플라즈마를 생성하기 위하여 공정가스를 공급하기 위한 공급가스부로부터 공급되는 상기 공정가스를 상기 진공챔버 내로 분사하는 가스분사수단; 및 상기 가스분사수단에 설치되어 상기 타겟 물질 및 상기 공정가스의 확산을 제어하기 위한 마스크장치;를 포함하는 센터드 아크 이온 플레이팅 증착장비를 제공할 수 있다.Examples include a vacuum chamber; A cylindrical target member disposed up and down in the center of the vacuum chamber to receive power and discharge the target material; Gas injection means for spraying the process gas supplied from a supply gas unit for supplying process gas to generate plasma in the vacuum chamber into the vacuum chamber; and a mask device installed on the gas injection means to control diffusion of the target material and the process gas. It is possible to provide a centered arc ion plating deposition equipment including a.
Description
본 발명은 센터드 아크 이온 플레이팅 증착장치에 관한 것이다.The present invention relates to a centered arc ion plating deposition apparatus.
PVD-스퍼터링은 가속된 고에너지의 입자(대부분 전기장에 의해서 가속된 이온)가 고체의 표면에 충돌될 때, 고체 표면(타겟)에 있는 원자나 분자가 충돌된 고에너지의 입자의 운동량을 흡수하여 그 운동량을 가지고 고체 표면 밖으로 튀어나오는 현상을 이용하여 재료 표면(기판)에 박막을 입히는 것으로 글로우 방전을 발생시키는 방법에 따라 크게 직류전원(DC, Direct Current), 고주파(RF, Radio Frequency) 스퍼터링으로 구분된다. DC 스퍼터링은 음극과 양극을 평행으로 약 5~15cm 정도 거리로 놓은 후 이 사이에 직류전원을 사용하여 글로방전을 일으켜 여기서 만들어진 플라즈마에서 Ar+ 이온이 음극으로 가속·충돌하게 되고 이로 인해 타겟 물질이 스퍼터링 되는 것이며, RF스퍼터링은 절연체를 증착하기 위해 직류전원 대신에 고주파를 사용하는 방법이다. PVD-sputtering occurs when accelerated high-energy particles (mostly ions accelerated by an electric field) collide with the surface of a solid, and the atoms or molecules on the solid surface (target) absorb the momentum of the collided high-energy particles. Glow discharge is generated by coating a thin film on the surface of a material (substrate) by using the phenomenon of protruding out of the solid surface with its momentum. Depending on the method, it can be broadly divided into direct current (DC) and radio frequency (RF) sputtering. are distinguished. DC sputtering places the cathode and anode in parallel at a distance of about 5 to 15 cm, then uses direct current power to generate a glow discharge, causing Ar+ ions in the plasma created here to accelerate and collide with the cathode, causing the target material to sputter. RF sputtering is a method that uses high frequency instead of direct current power to deposit insulators.
PVD-이온 플레이팅은 생성된 증착 원자 또는 분자의 일부를 이온화시키고 전기장 속에서 가속하여 고에너지 상태를 만들고 이를 진공 중에 놓인 기판에 흡착시켜 박막을 형성하는 방법이다. 충돌 에너지가 증착입자들을 혼합시켜 치밀하고 강도 높은 우수한 박막을 만들 수 있어 재료의 표면 경화에 매우 효과적으로 작용하여 드릴날이나 톱날 같은 공구강의 내마모 코팅 등에 주로 사용된다.PVD-ion plating is a method of forming a thin film by ionizing some of the generated deposited atoms or molecules, accelerating them in an electric field to create a high energy state, and adsorbing them to a substrate placed in a vacuum. Collision energy can mix deposition particles to create a dense, high-strength thin film, which is very effective in hardening the surface of the material, so it is mainly used for wear-resistant coatings on tool steel such as drill bits and saw blades.
이와 같이 다양한 방식의 증착 기술이 개발되었고, 증착 대상의 종류와 그 특성에 따라서 다양한 방식의 증착 기술 중 어느 하나가 적용되고 있다. 그 중의 하나로 아크 이온 플레이팅 기술은 챔버의 정 중앙에 위치한 티탄, 지르코늄, 크롬등과 같은 수냉식 파이프형 타겟을 따라 상하로 높은 전류의 아크를 방전하는 센터트 타입의 증착 장비가 소개되었다(한국공개특허공보 제10- 2022-0114676호, 한국등록특허공보 제1020773호, 한국등록특허공보 제1618209호, 한국등록특허공보 제2203825호, 한국등록특허공보 제0642175호, 미국등록특허공보 제5269898호, 미국공개특허공보 제2005-0044500호, 일본등록특허공보 제5167282호, 일본등록특허공보 제5847054호). 이 아크는 프라즈마 상태에서 타겟의 물질을 증발시켜 이온화된 원자를 코팅 대상으로 날려보내며 바이어스 전압을 인가하게 되면 이온화 된 원자의 증착 속도가 가속화하는 특징이 있다. 또한, 코팅 방법에 따라 질소, 산소, 아세틸렌 같은 반응성 가스를 챔버에 인입하여 질화물 산화물 탄화물 등의 박막이 형성된다. 이 가스들이 이온화된 원자와 반응하여 다양한 코팅 특성을 가진 컬러가 구현할 수 있다. 다만, 센터드 타입의 증착 장비의 경우 복수의 지그가 센터에 위치한 전극을 둘러싸며 위치하는 구조적인 특징에 기인하여 전극으로부터의 이온이 복수의 지그에 거치된 증착 대상물의 표면에 균일하게 이동하는 것을 제어하는 것이 기술적으로 매우 어려운 것으로 알려져 있다. 종래 기술(한국등록특허공보 제0879380호, 한국등록특허공보 제2118319호, 한국등록특허공보 제1718094호)은 이를 해결하기 위하여 지그 장치를 자전하도록 구성하거나 지그 장치에 거치되는 증착 대상물의 회전이나 위치 변경이 가능한다. 그러나, 증착 대상물의 종류나 크기에 따라서 이에 적합한 지그 장치를 다시 설계해야 하는 문제가 있고, 지그 장치의 공전이나 증착 대상물의 회전 방식만으로는 고품질의 균일한 코팅층을 얻을 수 없어 전술한 문제점은 기술적 난제로 알려져 있다.As such, various types of deposition techniques have been developed, and one of the various types of deposition techniques is applied depending on the type and characteristics of the deposition target. One of them is the arc ion plating technology, which introduces a center-type deposition equipment that discharges a high-current arc up and down along a water-cooled pipe-type target such as titanium, zirconium, chromium, etc. located in the exact center of the chamber (Korean disclosure) Patent Publication No. 10-2022-0114676, Korean Patent Publication No. 1020773, Korean Patent Publication No. 1618209, Korean Patent Publication No. 2203825, Korean Patent Publication No. 0642175, US Patent Publication No. 5269898, U.S. Patent Publication No. 2005-0044500, Japanese Patent Publication No. 5167282, Japanese Patent Publication No. 5847054). This arc evaporates the target material in a plasma state, sending ionized atoms flying to the coating target, and has the characteristic of accelerating the deposition rate of the ionized atoms when a bias voltage is applied. Additionally, depending on the coating method, a reactive gas such as nitrogen, oxygen, or acetylene is introduced into the chamber to form a thin film of nitride, oxide, or carbide. These gases react with ionized atoms to create colors with various coating characteristics. However, in the case of centered type deposition equipment, due to the structural feature of multiple jigs surrounding the electrode located at the center, ions from the electrodes do not move uniformly to the surface of the deposition object mounted on the multiple jigs. It is known to be technically very difficult to control. In order to solve this problem, the prior art (Korean Patent Publication No. 0879380, Korean Patent Publication No. 2118319, Korean Patent Publication No. 1718094) consists of rotating the jig device or adjusting the rotation or position of the deposition object mounted on the jig device. Change is possible. However, there is a problem in that a suitable jig device must be redesigned depending on the type or size of the deposition object, and a high-quality, uniform coating layer cannot be obtained just by rotating the jig device or rotating the deposition object, so the above-mentioned problems are technical difficulties. It is known.
이와 관련하여 한국등록특허공보 제1766204호는 캐소드 전극을 둘러싼 스크린을 개시하고 있다. 이러한 스크린은 거대입자를 제거하는 기능을 수행한다. 그리고, 미국공개특허공보 제2005-0044500호는 애노드와 인접하여 스크린 설치하고, 스크린의 위치 제어를 통한 입자의 통과량을 제어하는 기술을 소개하고 있다. 그러나, 증착 대상물에 거대입자가 증착되는 것을 방지하나 증착 대상물의 표면의 균일한 코팅층을 획득하는 것을 보장하지 않는다.In this regard, Korean Patent Publication No. 1766204 discloses a screen surrounding a cathode electrode. These screens perform the function of removing large particles. In addition, U.S. Patent Publication No. 2005-0044500 introduces a technology for installing a screen adjacent to the anode and controlling the amount of particles passing through the position of the screen. However, although it prevents large particles from being deposited on the deposition object, it does not guarantee obtaining a uniform coating layer on the surface of the deposition object.
본 발명은 증착 대상물에 균일한 코팅층의 형성 및 증착 대상물의 종류에 따라 코팅되는 물질의 이동을 제어함으로써 품질이 높은 코팅층을 가진 증착 대상물을 제조할 수 있는 센터드 아크 이온 플레이팅 증착장치를 제공한다.The present invention provides a centered arc ion plating deposition device that can produce a deposition object with a high-quality coating layer by forming a uniform coating layer on the deposition object and controlling the movement of the coated material according to the type of the deposition object. .
본 발명은 공정가스의 종류에 따라 피증착물의 표면에 증착되는 색상이 달라지고, 진공챔버의 내부에는 복수의 종류의 공정가스가 공급되며, 각각의 공정가스가 진공챔버의 내부로 가스 공급 노즐을 통하여 공급된 후 진공챔버 내부에서 혼합되는 경우 진공챔버 내부에서 공정가스가 균일하게 혼합되지 아니할 뿐만 아니라 균일하게 분포되기도 어려워 증착 색상을 원하는 대로 조절하기 어렵고 증착이 균일하게 되지 않는다는 문제점을 해결할 수 있는 센터드 아크 이온 플레이팅 증착장치를 제공한다.In the present invention, the color deposited on the surface of the deposited object varies depending on the type of process gas, a plurality of types of process gases are supplied to the inside of the vacuum chamber, and each process gas is supplied through a gas supply nozzle into the vacuum chamber. When supplied through and then mixed inside the vacuum chamber, the process gas is not evenly mixed inside the vacuum chamber and is also difficult to distribute evenly. This is a center that can solve the problems of difficulty adjusting the deposition color as desired and deposition not being uniform. A de-arc ion plating deposition device is provided.
본 발명은 타겟부재가 너무 과열되면, 타겟부재의 저항이 증가하여 전기가 공급되더라도 타겟부재에서 금속 원자들의 방출이 원활하지 않다는 문제점을 해결하기 위하여 타겟부재가 너무 과열되는 것을 방지할 수 있는 센터드 아크 이온 플레이팅 증착장치를 제공한다.The present invention provides a centering device that can prevent the target member from overheating in order to solve the problem that when the target member is too overheated, the resistance of the target member increases and the release of metal atoms from the target member is not smooth even when electricity is supplied. An arc ion plating deposition device is provided.
실시예는, 진공챔버; 상기 진공챔버의 중심부에서 상하로 배치되어 전원을 공급받아 타겟 물질을 방출하는 원통형 타겟부재; 상기 진공챔버 내에서 플라즈마를 생성하기 위하여 공정가스를 공급하기 위한 공급가스부로부터 공급되는 상기 공정가스를 상기 진공챔버 내로 분사하는 가스분사수단; 및 상기 가스분사수단에 설치되어 상기 타겟 물질 및 상기 공정가스의 확산을 제어하기 위한 마스크장치;를 포함하는 센터드 아크 이온 플레이팅 증착장비를 제공할 수 있다.Examples include a vacuum chamber; A cylindrical target member disposed up and down in the center of the vacuum chamber to receive power and discharge the target material; Gas injection means for spraying the process gas supplied from a supply gas unit for supplying process gas to generate plasma in the vacuum chamber into the vacuum chamber; and a mask device installed on the gas injection means to control diffusion of the target material and the process gas. It is possible to provide a centered arc ion plating deposition equipment including a.
다른 측면에서, 상기 마스크장치는 크기의 변경이 가능하도록 구성된 확장형마스크부를 포함하는 센터드 아크 이온 플레이팅 증착장비를 제공할 수 있다.In another aspect, the mask device may provide a centered arc ion plating deposition equipment including an expandable mask portion configured to change size.
다른 측면에서, 상기 마스크장치는 상기 가스분사수단과 상기 확장형마스크부를 서로 연결하고 상기 확장형마스크부를 소정의 각도로 회전시키기 위한 회전부를 더 포함하는 센터드 아크 이온 플레이팅 증착장비를 제공할 수 있다.In another aspect, the mask device may provide a centered arc ion plating deposition equipment that further includes a rotating part for connecting the gas injection means and the expanded mask part to each other and rotating the expanded mask part at a predetermined angle.
다른 측면에서, 상기 가스분사수단은, 일단에서 상기 가스공급수단으로부터 상기 공정가스를 공급받아서 상기 진공 챔버로 분사시킬 수 있도록 길이방향을 따라 복수개의 제1분사공이 형성되어 상기 타겟부재에서 반경방향으로 일정간격 이격되게 상기 진공챔버에서 상하로 배치된 제1배출관과, 상기 제1분사공에서 분사된 상기 공정가스를 수용할 수 있게 상기 제1배출관과 일정 간격 이격 공간이 형성되도록 상기 제1배출관을 수용하며 상기 수용된 공정가스를 상기 진공챔버로 배출할 수 있게 상기 제1분사공과 반대의 방향으로 길이방향을 따라 복수 개의 제2분사공이 형성된 제2배출관을 구비한 가스배출부를 구비하는 센터드 아크 이온 플레이팅 증착장비를 제공할 수 있다.In another aspect, the gas injection means has a plurality of first injection holes formed along the longitudinal direction to receive the process gas from the gas supply means at one end and spray it into the vacuum chamber, so that the gas injection means is formed in a radial direction from the target member. The first discharge pipe is disposed up and down in the vacuum chamber at regular intervals, and a space is formed at a certain distance from the first discharge pipe to accommodate the process gas injected from the first injection hole. A centered arc ion having a gas discharge portion having a second discharge pipe in which a plurality of second injection holes are formed along the longitudinal direction in a direction opposite to the first injection hole to accommodate the received process gas and discharge the received process gas into the vacuum chamber. Plating deposition equipment can be provided.
다른 측면에서, 상기 확장형마스크부는 크기의 변경에 따라 복수개의 상기 제1 분사공 중 적어도 일부를 커버하는 센터드 아크 이온 플레이팅 증착장비를 제공할 수 있다.In another aspect, the expanded mask unit may provide a centered arc ion plating deposition equipment that covers at least a portion of the plurality of first injection holes according to a change in size.
다른 측면에서, 상기 타겟부재의 내부로 냉각수를 공급하기 위한 주입구와, 상기 타겟부재의 내부의 상기 냉각수를 배출시키기 위한 배출구가 형성되어, 상기 타겟부재를 상기 진공챔버의 중심부에서 상하로 배치될 수 있게 상기 타겟부재의 하단을 지지하는 지지대를 구비한 냉각수단;를 더 포함하는 센터드 아크 이온 플레이팅 증착 장비를 제공할 수 있다.On the other hand, an inlet for supplying coolant to the inside of the target member and an outlet for discharging the coolant inside the target member are formed, so that the target member can be placed up and down in the center of the vacuum chamber. It is possible to provide a centered arc ion plating deposition equipment further comprising a cooling means provided with a support for supporting the lower end of the target member.
또 다른 측면에서, 센터드 아크 이온 플레이팅 증착장치는 진공챔버와, 원통형 타겟부재와, 트리거와, 가스공급수단과, 가스분사수단과, 스팟차단부 및 제어부를 포함한다. 상기 진공챔버는 내부를 진공으로 만들기 위하여 배기구를 구비한다. 상기 타겟부재는 상기 진공챔버의 중심부에서 상하로 배치되어 전원을 공급받아 타겟 물질을 방출한다. 상기 트리거는 상기 타겟부재에 아크 스팟을 생성시킨다. 상기 가스공급수단은 상기 진공챔버 내에서 플라즈마를 생성하기 위하여 각각의 공정가스를 각각 공급하기 위한 복수의 공급가스부와, 상기 공급가스부에서 공급되는 각각의 공정가스를 혼합하기 위한 가스혼합부를 구비하여 상기 가스혼합부에서 혼합된 공정가스를 진공챔버로 공급한다. 상기 가스분사수단은 상기 가스공급수단으로부터 상기 공정가스를 공급받아서 상기 진공챔버로 분사시킨다. 상기 스팟차단부는 상기 타겟부재의 상부와 하부에 각각 장착되어 상기 아크 스팟의 이동범위를 제한한다. 상기 제어부는 상기 타겟부재에 공급되는 전원을 제어한다.In another aspect, the centered arc ion plating deposition apparatus includes a vacuum chamber, a cylindrical target member, a trigger, a gas supply means, a gas injection means, a spot blocking unit, and a control unit. The vacuum chamber is provided with an exhaust port to create a vacuum inside. The target member is arranged up and down in the center of the vacuum chamber and receives power to release the target material. The trigger creates an arc spot in the target member. The gas supply means includes a plurality of supply gas units for supplying respective process gases to generate plasma in the vacuum chamber, and a gas mixing unit for mixing the respective process gases supplied from the supply gas units. Then, the process gas mixed in the gas mixing unit is supplied to the vacuum chamber. The gas injection means receives the process gas from the gas supply means and sprays it into the vacuum chamber. The spot blocking unit is mounted on the upper and lower portions of the target member, respectively, to limit the movement range of the arc spot. The control unit controls power supplied to the target member.
다른 측면에서, 센터드 아크 이온 플레이팅 증착장치의 상기 가스분사수단은 일단에서 상기 가스공급수단으로부터 상기 공정가스를 공급받아서 상기 진공챔버로 분사시킬 수 있도록 길이방향을 따라 복수개의 제1분사공이 형성되어 상기 타겟부재에서 반경방향으로 일정간격 이격되게 상기 진공챔버에서 상하로 배치된 제1배출관과, 상기 제1분사공에서 분사된 상기 공정가스를 수용할 수 있게 상기 제1배출관과 일정 간격 이격 공간이 형성되도록 상기 제1배출관을 수용하며 상기 수용된 공정가스를 상기 진공챔버로 배출할 수 있게 상기 제1분사공과 반대의 방향으로 길이방향을 따라 복수 개의 제2분사공이 형성된 제2배출관을 구비한 가스배출부를 구비하는 것이 바람직하다.In another aspect, the gas injection means of the centered arc ion plating deposition device has a plurality of first injection holes formed along the longitudinal direction to receive the process gas from the gas supply means at one end and spray it into the vacuum chamber. a first discharge pipe disposed up and down in the vacuum chamber at a predetermined distance in the radial direction from the target member, and a space spaced apart from the first discharge pipe at a predetermined distance to accommodate the process gas injected from the first injection hole. A gas having a second discharge pipe that accommodates the first discharge pipe and has a plurality of second injection holes formed along the longitudinal direction in a direction opposite to the first injection hole to discharge the received process gas into the vacuum chamber. It is desirable to have a discharge section.
다른 측면에서 센터드 아크 이온 플레이팅 증착장치의 상기 가스분사수단은 상기 타겟부재의 원주방향을 따라 복수개 구비되는 것이 바람직하다. 이 경우 상기 가스공급 수단은 상기 공정가스를 어느 한 상기 가스분사수단의 제1배출관으로는 상단에서 공급하고, 이웃한 다른 상기 가스분사수단의 제1배출관으로는 하단에서 공급한다.In another aspect, it is preferable that a plurality of gas injection means of the centered arc ion plating deposition apparatus are provided along the circumferential direction of the target member. In this case, the gas supply means supplies the process gas from the top to the first discharge pipe of one of the gas injection means and from the bottom to the first discharge pipe of the other adjacent gas injection means.
다른 측면에서 센터드 아크 이온 플레이팅 증착장치의 상기 제2배출관은 상기 공정가스가 상기 배기구의 반대방향으로 배출되도록 상기 제2분사공이 상기 배기구의 반대방향으로 향하는 것이 바람직하다.In another aspect, the second discharge pipe of the centered arc ion plating deposition apparatus preferably has the second injection hole directed in a direction opposite to the exhaust port so that the process gas is discharged in the opposite direction of the exhaust port.
다른 측면에서 센터드 아크 이온 플레이팅 증착장치는 진공챔버와, 중공의 원통형 타겟부재 와, 냉각수단과, 트리거와, 가스분사수단과, 스팟차단부와, 제어부를 포함한다. 상기 진공챔버는 내부를 진공으로 만든다. 상기 중공의 원통형 타겟부재는 일정한 두께를 가지며, 상기 진공챔버의 내부에 배치되어 전원을 공급받아 타겟 물질을 방출하기 위하여 하단이 개방된다. 상기 냉각수단은 상기 타겟부재의 내부로 냉각수를 공급하기 위한 주입구와, 상기 타겟부재의 내부의 상기 냉각수를 배출시키기 위한 배출구가 형성되어, 상기 타겟부재를 상기 진공챔버의 중심부에서 상하로 배치될 수 있게 상기 타겟부재의 하단을 지지하는 지지대를 구비한다. 상기 트리거는 상기 타겟부재에 아크 스팟을 생성시킨다. 상기 가스분사수단은 상기 진공챔버 내에서 플라즈마를 생성하기 위하여 공정가스를 상기 진공챔버로 분사시킨다. 상기 스팟차단부는 상기 타겟부재의 상부와 하부에 각각 장착되어 상기 아크 스팟의 이동범위를 제한한다. 상기 제어부는 상기 타겟부재에 공급되는 전원을 제어한다.In another aspect, the centered arc ion plating deposition apparatus includes a vacuum chamber, a hollow cylindrical target member, a cooling unit, a trigger, a gas injection unit, a spot blocking unit, and a control unit. The vacuum chamber creates a vacuum inside. The hollow cylindrical target member has a certain thickness, is placed inside the vacuum chamber, and is opened at the bottom to receive power and release the target material. The cooling means is formed with an inlet for supplying coolant to the inside of the target member and an outlet for discharging the coolant inside the target member, so that the target member can be arranged up and down in the center of the vacuum chamber. A support bar is provided to support the lower end of the target member. The trigger creates an arc spot in the target member. The gas injection means injects a process gas into the vacuum chamber to generate plasma within the vacuum chamber. The spot blocking unit is mounted on the upper and lower portions of the target member, respectively, to limit the movement range of the arc spot. The control unit controls power supplied to the target member.
다른 측면에서 센터드 아크 이온 플레이팅 증착장치의 상기 냉각수단은 양단이 개방되고, 상기 타겟부재 내에서 상기 주입구로 유입된 냉각수가 일단으로 유입되어 타단을 통하여 상기 배출구로 배출될 수 있게 안내하도록 상기 타단이 상기 배출구를 감쌀 수 있게 상기 타겟부재의 내부에서 수직으로 장착된 안내관을 더 구비하는 것이 바람직하다.In another aspect, the cooling means of the centered arc ion plating deposition apparatus is open at both ends, and guides the cooling water flowing into the injection port from within the target member to flow into one end and be discharged through the outlet through the other end. It is preferable to further include a guide tube mounted vertically inside the target member so that the other end can surround the outlet.
다른 측면에서 센터드 아크 이온 플레이팅 증착장치의 상기 지지대는 상기 냉각수가 상기 타겟부재의 외주부로 유입되어 중앙으로 배출될 수 있도록 상기 배출구가 반경 방향으로 상기 지지대의 중앙부에 형성되고, 상기 주입구는 반경방향으로 상기 배출구와 일정 간격 이격되어 형성되는 것이 바람직하다. 이 경우 상기 안내관은 상 기 주입구로 유입된 냉각수가 외주면을 따라 흘러서 내주면으로 유입되어 상기 배출구로 배출될 수 있도록 상기 주입구가 상기 안내관의 외부에 위치하도록 형성된다.In another aspect, the support of the centered arc ion plating deposition apparatus has an outlet formed in the center of the support in a radial direction so that the coolant can flow into the outer periphery of the target member and be discharged to the center, and the inlet has a radius. It is preferable that it is formed at a certain distance from the outlet in the direction. In this case, the inlet of the guide pipe is formed so that the inlet is located outside the guide pipe so that the coolant flowing into the inlet flows along the outer circumferential surface, flows into the inner circumferential surface, and is discharged through the outlet.
실시예는 증착 대상물에 균일한 코팅층의 형성 및 증착 대상물의 종류에 따라 코팅되는 물질의 이동을 제어함으로써 품질이 높은 코팅층을 가진 증착 대상물을 제조할 수 있는 센터드 아크 이온 플레이팅 증착장치를 제공할 수 있다.The embodiment provides a centered arc ion plating deposition device that can produce a deposition object with a high-quality coating layer by forming a uniform coating layer on the deposition object and controlling the movement of the coated material depending on the type of the deposition object. You can.
실시예는 가스공급수단에서 공정가스를 혼합하고, 혼합된 공정가스가 가스분사수단의 길이방향을 따러 형성된 제2분사공을 통하여 진공챔버 내부로 분사된다. 그래서 진공챔버 내에서 공정가스가 균일하게 혼합될 뿐만 아니라, 균일하게 분포시킬 수 있다. 이로 인하여 증착된 기판의 색상 조절 및 두께 조절을 용이하게 할 수 있다.In the embodiment, the process gas is mixed in the gas supply means, and the mixed process gas is injected into the vacuum chamber through the second injection hole formed along the longitudinal direction of the gas injection means. Therefore, the process gases can be not only mixed uniformly within the vacuum chamber, but also distributed uniformly. As a result, it is possible to easily control the color and thickness of the deposited substrate.
실시예는 지지대를 통하여 타겟부재의 내부에 냉각수가 공급되어 배출된다. 그래서 타겟부재가 가열되더라도 냉각수가 타겟부재를 냉각시켜 주므로 타겟부재가 과열되는 것을 방지한다. 그래서 타겟부재에서 금속 원자들의 방출 효율을 유지시킬 수 있다.In the embodiment, cooling water is supplied and discharged into the interior of the target member through the support. Therefore, even if the target member is heated, the coolant cools the target member and prevents the target member from overheating. Therefore, the emission efficiency of metal atoms from the target member can be maintained.
도 1a 및 도 1b는 본 발명의 실시예에 따른 센터드 아크 이온 플레이팅 증착장치를 개략적으로 도시한 것이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 센터드 아크 이온 플레이팅 증착장치를 상부측에서 바라본 것으로 그 내부를 개략적으로 도시한 것이다.
도 3은 가스분사수단을 개략적으로 도시한 것이다.
도 4는 가스분사수단에서 분사공을 개략적으로 도시한 것이다.
도 5는 타겟부재와 냉각수단의 확대도이다.
도 6은 본 발명의 실시에에 장착되는 지그장치를 개략적으로 도시한 것이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따라 지그장치가 설치된 센터드 아크 이온 플레이팅 증착장비의 내부를 개략적으로 도시한 것이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시에에 따른 아크 이온 플레이팅 증착장비의 사시도이다.
도 9는 지그장치가 설치된 도 8의 아크 이온 플레이팅 증착장비의 내부를 개략적으로 도시한 것이다.
도 10은 도 8의 아크 이온 플레이팅 증착장비를 평면도로서 내부를 개략적으로 도시한 것이다.
도 11은 가스분사수단에 설치된 마스크장치의 동작을 설명하기 위한 개략도이다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 아크 이온 플레이팅 증착장비를 구성하는 제어부 및 파워부가 스팟을 제어하는 방법을 설명하기 위한 것이다.1A and 1B schematically show a centered arc ion plating deposition apparatus according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 schematically shows the inside of a centered arc ion plating deposition apparatus according to an embodiment of the present invention as seen from the top.
Figure 3 schematically shows the gas injection means.
Figure 4 schematically shows the injection hole in the gas injection means.
Figure 5 is an enlarged view of the target member and cooling means.
Figure 6 schematically shows a jig device installed in an embodiment of the present invention.
Figure 7 schematically shows the interior of a centered arc ion plating deposition equipment equipped with a jig device according to an embodiment of the present invention.
Figure 8 is a perspective view of arc ion plating deposition equipment according to another embodiment of the present invention.
FIG. 9 schematically shows the interior of the arc ion plating deposition equipment of FIG. 8 in which a jig device is installed.
Figure 10 is a plan view schematically showing the interior of the arc ion plating deposition equipment of Figure 8.
Figure 11 is a schematic diagram for explaining the operation of the mask device installed in the gas injection means.
Figure 12 is for explaining how the control unit and power unit constituting the arc ion plating deposition equipment according to an embodiment of the present invention control the spot.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명의 효과 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 다양한 형태로 구현될 수 있다. 이하의 실시예에서, 제1, 제2 등의 용어는 한정적인 의미가 아니라 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하는 목적으로 사용되었다. 또한, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 또한, 포함하다 또는 가지다 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 또는 구성요소가 존재함을 의미하는 것이고, 하나 이상의 다른 특징들 또는 구성요소가 부가될 가능성을 미리 배제하는 것은 아니다. 또한, 도면에서는 설명의 편의를 위하여 구성 요소들이 그 크기가 과장 또는 축소될 수 있다. 예컨대, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.Since the present invention can be modified in various ways and can have various embodiments, specific embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail in the detailed description. The effects and features of the present invention and methods for achieving them will become clear by referring to the embodiments described in detail below along with the drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below and may be implemented in various forms. In the following embodiments, terms such as first and second are used not in a limiting sense but for the purpose of distinguishing one component from another component. Additionally, singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. Additionally, terms such as include or have mean that the features or components described in the specification exist, and do not preclude the possibility of adding one or more other features or components. Additionally, in the drawings, the sizes of components may be exaggerated or reduced for convenience of explanation. For example, the size and thickness of each component shown in the drawings are shown arbitrarily for convenience of explanation, so the present invention is not necessarily limited to what is shown.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 하며, 도면을 참조하여 설명할 때 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. When describing with reference to the drawings, identical or corresponding components will be assigned the same reference numerals and redundant description thereof will be omitted. .
도 1a 및 도 1b는 본 발명의 실시예에 따른 센터드 아크 이온 플레이팅 증착장치를 개략적으로 도시한 것이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 센터드 아크 이온 플레이팅 증착장치를 상부측에서 바라본 것으로 그 내부를 개략적으로 도시한 것이고, 도 3은 가스분사수단을 개략적으로 도시한 것이며, 도 4는 가스분사수단에서 분사공을 개략적으로 도시한 것이다.1A and 1B schematically show a centered arc ion plating deposition apparatus according to an embodiment of the present invention, and Figure 2 shows a centered arc ion plating deposition apparatus according to an embodiment of the present invention from the upper side. It schematically shows the inside as seen, Figure 3 schematically shows the gas injection means, and Figure 4 schematically shows the injection hole in the gas injection means.
도 1a 내지 도 4를 참조하여 본 발명에 따른 센터드 아크 이온 플레이팅 증착장치의 일 실시예를 설명한다.An embodiment of a centered arc ion plating deposition apparatus according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1A to 4.
본 발명의 실시예에 따른 센터드 아크 이온 플레이팅 증착장치(1)는 진공챔버(10)와, 원통형 타겟부재(15)와, 트리거(20)와, 가스공급수단(25)과, 가스분사수단(30)과, 스팟차단부(35)와 이온소스(16) 및 제어부(미도시)를 포함한다.The centered arc ion plating deposition apparatus 1 according to an embodiment of the present invention includes a vacuum chamber 10, a cylindrical target member 15, a trigger 20, a gas supply means 25, and gas injection. It includes a means 30, a spot blocking unit 35, an ion source 16, and a control unit (not shown).
본 발명의 실시예에 따른 센터드 아크 이온 플레이팅 증착장치(1)는 2도어 타입으로 구성될 수 있다. 진공챔버(10)는 제1 도어 챔버(10a)와 제2 도어 챔버(10b)로 구성되고, 제1 도어 챔버(10a)와 제2 도어 챔버(10b) 중 어느 하나는 메인 챔버(10c)와 체결되고 증착 공정을 수행할 수 있다.The centered arc ion plating deposition apparatus 1 according to an embodiment of the present invention may be configured as a two-door type. The vacuum chamber 10 consists of a first door chamber 10a and a second door chamber 10b, and one of the first door chamber 10a and the second door chamber 10b is connected to the main chamber 10c and the second door chamber 10b. It is concluded and the deposition process can be performed.
제1 및 제2 도어 챔버(10a, 10b) 각각에는 원통형 타겟부재(15)와, 트리거(20)와, 가스공급수단(25)과, 가스분사수단(30)과, 스팟차단부(35)와 적어도 하나의 이온소스(16) 및 제어부가 마련될 수 있다.Each of the first and second door chambers 10a and 10b includes a cylindrical target member 15, a trigger 20, a gas supply means 25, a gas injection means 30, and a spot blocking unit 35. and at least one ion source 16 and a control unit may be provided.
진공챔버(10)는 진공펌프에 의해 내부 공간의 압력이 진공상태로 유지된다.The pressure of the internal space of the vacuum chamber 10 is maintained in a vacuum state by a vacuum pump.
진공챔버(10)에는 배기구(11)가 형성되어 진공펌프가 동작하면 진공챔버(10) 내부의 공기는 진공펌프에 의해 배기구(11)를 통해 배출되어 진공으로 유지된다. An exhaust port 11 is formed in the vacuum chamber 10, and when the vacuum pump operates, the air inside the vacuum chamber 10 is discharged through the exhaust port 11 by the vacuum pump and maintained as a vacuum.
배기구(11)는 진공챔버(10)의 일측면에 위치할 수 있다. 배기구(110는 메인 챔버(10c)에 설치될 수 있다.The exhaust port 11 may be located on one side of the vacuum chamber 10. The exhaust port 110 may be installed in the main chamber 10c.
다양한 실시예에서, 배기구(11)는 메인 챔버(10c) 내의 후측면에 위치할 수 있다.In various embodiments, the exhaust port 11 may be located on the rear side within the main chamber 10c.
제1 및 제2 도어 챔버(10a, 10b) 중 어느 하나와 메인 챔버(10c)가 체결된 상태에서의 진공챔버(10)의 내부 진공 압력은 대략 1.0 ~ 5.0 ×10-5Torr가 될 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.The internal vacuum pressure of the vacuum chamber 10 when any one of the first and second door chambers 10a and 10b and the main chamber 10c are coupled may be approximately 1.0 to 5.0 × 10-5 Torr. It is not limited.
타겟부재(15)는 피증착물의 표면에 증착되는 피막의 소스 역할을 한다. 주로 티타늄(Ti)이나 지르코늄(Zr) 등과 같은 티탄족 원소로 형성되며, 진공챔버(10)의 내부의 중심부에서 상단에서부터 하단으로 장착된다. 타겟부재(15)에는 상단 및 하단으로부터 전원이 인가되며, 전원이 공급되고 아크 스팟이 발생되면 표면 입자가 기화 또는 이온화된다. 그래서 증발된 금속 이온 등은 전기장, 확산 등으로 이동한다. 이때 진공챔버(10) 내에 공정가스가 투입되면, 증발된 금속 이온과 공정가스가 결합하여 피증착물에 증착될 수 있다.The target member 15 serves as a source of the film deposited on the surface of the deposited object. It is mainly formed of titanium elements such as titanium (Ti) or zirconium (Zr), and is installed from top to bottom in the center of the inside of the vacuum chamber 10. Power is applied to the target member 15 from the top and bottom, and when power is supplied and an arc spot is generated, surface particles are vaporized or ionized. Therefore, evaporated metal ions, etc. move through electric fields, diffusion, etc. At this time, when the process gas is introduced into the vacuum chamber 10, the evaporated metal ions and the process gas may combine and be deposited on the deposited object.
트리거(20)는 타겟부재(15)에 아크를 발생시킨다. 아크가 발생되면 아크는 타겟부재(15)의 표면을 따라 상하로 왕복 이동한다.The trigger 20 generates an arc in the target member 15. When an arc is generated, the arc moves up and down along the surface of the target member 15.
가스공급수단(25)은 진공챔버(10) 내에서 플라즈마를 생성하기 위한 공정가스를 공급하는 역할을 한다. 이를 위해서 가스공급수단(25)은 복수의 공급가스부(26)와, 가스혼합부(28)를 구비한다. 공급가스수단(26)은 주입되는 각각의 가스별로 복수개 준비되어 가스를 각각 공급한다. 공급되는 공급가스로는 아르곤(Ar), 질소(N2), 아세틸렌(C2H2), 산소(O2) 등이 있으며, 코팅의 색상에 따라 선택적으로 주입될 수 있다.The gas supply means 25 serves to supply process gas for generating plasma within the vacuum chamber 10. For this purpose, the gas supply means 25 is provided with a plurality of supply gas units 26 and a gas mixing unit 28. A plurality of supply gas means 26 are prepared for each gas to be injected, and each gas is supplied. The supplied gases include argon (Ar), nitrogen (N2), acetylene (C2H2), and oxygen (O2), and can be selectively injected depending on the color of the coating.
가스혼합부(28)는 공급가스부(26)에서 공급되는 각각의 공정가스를 혼합한다. 공급가스부(26)에서 각각의 가스가 진공챔버(10)의 내부로 직접 공급되면, 진공챔버(10) 내에서 공급가스가 균일하게 섞이지 않으므로 코팅의 성능이 떨어지게 된다. 그래서 가스혼합부(28)는 각각의 공급가스부(26)에서 공급되는 공정가스를 혼합하여 이를 진공챔버(10)로 공급한다.The gas mixing unit 28 mixes each process gas supplied from the supply gas unit 26. If each gas is directly supplied from the supply gas unit 26 into the interior of the vacuum chamber 10, the supply gases are not uniformly mixed within the vacuum chamber 10, thereby deteriorating coating performance. Therefore, the gas mixing unit 28 mixes the process gases supplied from each supply gas unit 26 and supplies them to the vacuum chamber 10.
가스분사수단(30)는 가스공급수단(25)으로부터 공정가스를 공급받아서 진공챔버(10) 내로 분사시킨다. 이를 위해서 가스분사수단(30)은 공정가스를 더욱 혼합시켜 분사시키기 위하여 제1배출관(31)과, 제2배출관(33)을 구비한다.The gas injection means 30 receives the process gas from the gas supply means 25 and injects it into the vacuum chamber 10. To this end, the gas injection means 30 is provided with a first discharge pipe 31 and a second discharge pipe 33 to further mix and inject the process gas.
제1배출관(31)은 단부에서 가스공급수단(25)으로부터 공정가스를 공급받을 수 있으며, 진공챔버(10)의 내부에서 타겟부재(15)에서 반경방향으로 일정 간격 이격되어 수직으로 배치된다. 이때 제1배출관(31)은 길이방향으로 따라 복수 개의 제1분사공(31a)이 형성되어 공정가스를 진공챔버(10) 방향으로 분사한다. 제2배출관(33)은 제1배출관(31)과 일정 간격 이격되어 수용부(34)가 형성되도록 제1배출관(31)을 수용할 수 있게 감싼다. 그래서 제1분사공(31a)에서 분사된 공정가스는 제2배출관(33)의 내부의 수용부(34)에 수용될 수 있다. 그리고 제2배출관(33)은 제1배출공(31a)에서 분사되어 수용부(34)에 수용된 공정가스를 진공챔버(10)의 내부로 분사할 수 있게 길이방향을 따라 일정 간격 이격된 복수 개의 제2배출공(33a)이 형성된다. 이때 가스분사수단(30)은 가스공급수단(25)에서 공급된 공정가스가 내부에서 더욱 혼합될 수 있도록 제1분사공(31a)과 제2분사공(33a)의 방향이 반대로 형성될 수 있다. 즉 제1분사공(31a)과 제2분사공(33a)이 동일한 방향으로 형성되면 제1분사공(31a)에서 분사된 공정가스가 제2분사공(33a)으로 바로 배출될 수 있기 때문에 이 경우는 공정가스가 혼합되기 어렵다. 그래서 제2배출관(33)의 내부에서 한번 더 혼합될 수 있도록 제2분사공(33a)은 제1분사공(31a)의 반대 방향에서 형성된다. 그래서 제1분사공(31a)에서 공정가스가 분사되면 제1배출관(33)의 내부의 수용부(34)에 수용되어 한번 더 혼합되었다가 제1분사공(31a)과 반대 방향에서 형성된 제2분사공(33a)로 배출된다. 한편 제2분사공(33a)는 제2배출관(33)에서 길이방향을 따라 복수개 형성된다. 그래서 제2분사공(33a)은 진공챔버(10)의 내부에서 수직으로 일정한 간격으로 형성되어 공정가스를 분사시키므로 공정가스는 진공챔버(10) 내에서 균일하게 분포될 수 있다.The first discharge pipe 31 can receive process gas from the gas supply means 25 at its end, and is vertically arranged at a certain distance in the radial direction from the target member 15 inside the vacuum chamber 10. At this time, a plurality of first injection holes 31a are formed along the length of the first discharge pipe 31 to spray the process gas in the direction of the vacuum chamber 10. The second discharge pipe 33 is spaced apart from the first discharge pipe 31 at a predetermined distance and surrounds the first discharge pipe 31 to form a receiving portion 34 . Therefore, the process gas injected from the first injection hole 31a can be accommodated in the receiving portion 34 inside the second discharge pipe 33. And the second discharge pipe 33 is a plurality of pipes spaced apart at regular intervals along the length so that the process gas injected from the first discharge hole 31a and contained in the receiving portion 34 can be sprayed into the inside of the vacuum chamber 10. A second discharge hole 33a is formed. At this time, the direction of the first injection hole 31a and the second injection hole 33a of the gas injection means 30 may be formed in the opposite direction so that the process gas supplied from the gas supply means 25 can be further mixed inside. . That is, if the first injection hole (31a) and the second injection hole (33a) are formed in the same direction, the process gas injected from the first injection hole (31a) can be discharged directly to the second injection hole (33a). In this case, it is difficult for process gases to mix. Therefore, the second injection hole (33a) is formed in the opposite direction to the first injection hole (31a) to enable mixing once more inside the second discharge pipe (33). Therefore, when the process gas is injected from the first injection hole 31a, it is received in the receiving portion 34 inside the first discharge pipe 33 and mixed once more, and then a second gas is formed in the opposite direction to the first injection hole 31a. It is discharged through the injection hole (33a). Meanwhile, a plurality of second injection holes 33a are formed along the longitudinal direction in the second discharge pipe 33. Therefore, the second injection holes 33a are formed vertically at regular intervals inside the vacuum chamber 10 and spray the process gas, so the process gas can be uniformly distributed within the vacuum chamber 10.
이때 가스분사수단(30)은 복수개가 형성된다. 본 실시예의 경우 180도 간격의 2개의 가스분사수단(30)이 형성된다. 그래서 진공챔버(10) 내부에 공급되는 공정가스의 혼합을 더욱 균일하게 하기 위하여 첫번째 가스분사수단(30)의 경우에는 가스공급수단(25)으로부터 제1배출관(31)의 상단으로 공정가스가 공급되고, 두번째 가스분사수단(30)의 경우에는 제1배출관(31)의 하단으로 공정가스가 공급된다.At this time, a plurality of gas injection means 30 is formed. In this embodiment, two gas injection means 30 are formed with an interval of 180 degrees. Therefore, in order to more uniformly mix the process gas supplied inside the vacuum chamber 10, in the case of the first gas injection means 30, the process gas is supplied from the gas supply means 25 to the top of the first discharge pipe 31. In the case of the second gas injection means 30, the process gas is supplied to the lower end of the first discharge pipe 31.
한편 진공챔버(10)는 진공펌프에 의해 내부가 진공으로 유지된다. 그래서 배기구(11)를 통하여 내부의 공기가 지속적으로 배출된다. 이때 공정가스가 배기구(11) 방향으로 분사되면 진공펌프에 의하여 외부로 쉽게 배출될 수 있으므로 가스분사수단(30)은 배출되는 공정가스는 타겟부재(15)를 향하여 배기구(11)의 반대 방향으로 향하도록 제2분사공(33a)이 형성된다. 그래서 본 실시예의 경우 도 2에 도시된 바와 같이 배기구(11)의 반대방향으로 타겟부재(15)를 향하여 45도의 각도로 공정가스가 분사될 수 있게 제2분사공(33a)이 형성된다.Meanwhile, the inside of the vacuum chamber 10 is maintained as a vacuum by a vacuum pump. Therefore, the internal air is continuously discharged through the exhaust port 11. At this time, when the process gas is injected in the direction of the exhaust port 11, it can be easily discharged to the outside by the vacuum pump, so the gas injection means 30 directs the discharged process gas toward the target member 15 in the opposite direction of the exhaust port 11. The second injection hole (33a) is formed to face. Therefore, in this embodiment, as shown in FIG. 2, the second injection hole 33a is formed so that the process gas can be injected at an angle of 45 degrees toward the target member 15 in the direction opposite to the exhaust port 11.
스팟차단부(35)는 타겟부재(14)의 상부와 하부에 각각 장착되어 아크 스팟의 이동범위를 제한한다. 스팟차단부(35)는 영구자석을 구비하여 자기장을 형성함으로써 아크 스팟이 타겟부재(14)를 따라 더 이상 진행되지 않도록 한다.The spot blocking portion 35 is mounted on the upper and lower portions of the target member 14, respectively, to limit the movement range of the arc spot. The spot blocking unit 35 is provided with a permanent magnet to form a magnetic field to prevent the arc spot from proceeding further along the target member 14.
제어부는 타겟부재(15)에 공급되는 전원을 제어한다. 타겟부재(15)에는 상단 및 하단에서 전위차를 가지도록 서로 다른 전압으로 전원이 공급된다. 여기서 제어부는 일정한 시간 간격으로 상단과 하단에서 교대로 전압이 높도록 제어한다. 그래서 아크 스팟의 방향이 일정한 시간 간격으로 하방으로 이동하다가 상방으로 이동하는 등 방향전환을 시킬 수 있다.The control unit controls the power supplied to the target member 15. Power is supplied to the target member 15 at different voltages so as to have a potential difference at the top and bottom. Here, the control unit controls the voltage to be high alternately at the top and bottom at regular time intervals. Therefore, the direction of the arc spot can change direction, such as moving downward and then upward at regular time intervals.
실시예의 경우 공정가스는 가스공급수단(25)에서 혼합되어 진공챔버(10)로 공급되는 한편, 진공챔버(10)에서 내부에서 분사되기 전 가스분사수단(30)에서 한 번 더 혼합되므로 공정가스를 균일하게 혼합할 수 있다. 그리고 가스분사수단(30)의 제2배출관(33)에서 제2분사공(33a)이 길이방향으로 따라 일정 간격 이격되어 복수 개 형성되므로 공정가스를 진공챔버(10)의 내부에서 균일하게 분포시키도록 분사시킬 수 있을 뿐만 아니라 진공챔버(10)의 배기구(11)의 반대 방향으로 분사시키므로 공정가스의 손실을 적게할 수 있다.In the case of the embodiment, the process gas is mixed in the gas supply means 25 and supplied to the vacuum chamber 10, while the process gas is mixed once more in the gas injection means 30 before being injected inside the vacuum chamber 10. can be mixed uniformly. In addition, in the second discharge pipe 33 of the gas injection means 30, a plurality of second injection holes 33a are formed at regular intervals along the longitudinal direction to uniformly distribute the process gas within the vacuum chamber 10. Not only can it be sprayed in a direction opposite to the exhaust port 11 of the vacuum chamber 10, the loss of process gas can be reduced.
도 5는 타겟부재와 냉각수단의 확대도이다.Figure 5 is an enlarged view of the target member and cooling means.
도 1b 및 도 5를 참조하면, 타겟부재(15)에 전원이 공급되어 아크 스팟이 계속 발생되면 타겟부재(15)가 과열되어 저항이 증가한다. 그래서 이를 방지하기 위하여 본 실시예의 타겟부재(15)는 일정한 두께를 가지며 내부에 냉각수(54)를 수용할 수 있게 중공으로 형성되어 하단이 개방된다.Referring to FIGS. 1B and 5 , when power is supplied to the target member 15 and arc spots continue to be generated, the target member 15 is overheated and resistance increases. Therefore, in order to prevent this, the target member 15 of this embodiment has a certain thickness and is hollow to accommodate the coolant 54 inside, so that the lower end is open.
냉각수단(50)은 타겟부재(15)가 과열되지 않도록 타겟부재(15)의 내부로 냉각수(54)를 공급하여 배출시키는 역할을 한다. 이를 위하여 냉각수단(50)은 지지대(51) 및 안내관(53)을 구비한다. 지지대(51)는 진공챔버(10)의 중심부의 하부에 장착되어 타겟부재(15)가 진공챔버(10)의 중심부에서 상하로 배치될 수 있게 타겟 부재(15)의 하단을 지지한다. 이때 지지대(15)는 타겟부재(15)로 냉각수(54)를 공급하기 위한 주입구(51a)와, 타겟부재(15)에 수용된 냉각수(54)를 배출시키기 위한 배출구(51b)가 형성된다. 여기서 냉각수(54)가 타겟부재(15)의 내주면으로 공급되어 중앙에서 배출될 수 있도록 배출구(51b)는 중앙부에 형성되고, 주입구(51a)는 배출구(51b)에서 반경방향으로 일정 간격 이격되어 형성된다. 이는 주입구(51a)에서 유입된 냉각수(54)가 타겟부재(15)에 접촉하여 타겟부재(15)를 냉각시키고, 타겟부재(15)로부터 가열된 냉각수(54)를 타겟부재(15)의 중앙에서 배출시키기 위함이다.The cooling means 50 serves to supply and discharge cooling water 54 into the target member 15 to prevent the target member 15 from overheating. For this purpose, the cooling means 50 is provided with a support 51 and a guide tube 53. The support 51 is mounted below the center of the vacuum chamber 10 and supports the lower end of the target member 15 so that the target member 15 can be positioned up and down in the center of the vacuum chamber 10. At this time, the support 15 is formed with an inlet 51a for supplying the coolant 54 to the target member 15 and an outlet 51b for discharging the coolant 54 contained in the target member 15. Here, the outlet 51b is formed in the center so that the coolant 54 can be supplied to the inner peripheral surface of the target member 15 and discharged from the center, and the inlet 51a is formed at a certain distance in the radial direction from the outlet 51b. do. This means that the coolant 54 flowing in from the injection port 51a contacts the target member 15 to cool the target member 15, and the coolant 54 heated from the target member 15 is directed to the center of the target member 15. This is to discharge it from.
안내관(53)은 타겟부재(15) 내에서 냉각수(54)가 내주면을 따라 흘러서 중심부로 갈 수 있게 안내하는 역할을 한다. 이를 위해서 안내관(53)은 양단이 개방되고 타겟부재(15) 내에 장착된다. 이때 안내관(53)은 주입구(51a)를 통해서 타겟부재(15)로 유입된 냉각수(54)가 축방향으로 타겟부재(15)의 내주면을 따라 흘러서 안내관(53)의 일단으로 유입된 후 안내관(53)의 타단을 통하여 배출구(51b)로 나갈 수 있도록 배치된다. 그래서 안내관(53)은 타단이 배출구(51b)를 감싸도록 수직으로 장착되고 주입구(51a)는 안내관(53)의 외부에 위치한다.The guide pipe 53 serves to guide the coolant 54 within the target member 15 so that it flows along the inner circumferential surface and goes to the center. For this purpose, the guide tube 53 is opened at both ends and mounted within the target member 15. At this time, the guide pipe 53 is operated after the coolant 54 flowing into the target member 15 through the injection port 51a flows along the inner peripheral surface of the target member 15 in the axial direction and flows into one end of the guide pipe 53. It is arranged so that it can exit through the other end of the guide pipe (53) to the outlet (51b). Therefore, the guide tube 53 is mounted vertically so that the other end surrounds the discharge port 51b, and the injection port 51a is located outside the guide tube 53.
도 6은 본 발명의 실시에에 장착되는 지그장치를 개략적으로 도시한 것이다.Figure 6 schematically shows a jig device installed in an embodiment of the present invention.
도 6에서 (a)는 지그장치의 평면도이고, (b)는 지그장치의 정면도와 지그장치를 일부인 증착대상물과 지그암을 확대하여 표시한 것이다.In Figure 6, (a) is a plan view of the jig device, and (b) is an enlarged view of the front view of the jig device and the deposition object and jig arm that are part of the jig device.
도 7은 본 발명의 실시예에 따라 지그장치가 설치된 센터드 아크 이온 플레이팅 증착장비의 내부를 개략적으로 도시한 것이다.Figure 7 schematically shows the interior of a centered arc ion plating deposition equipment equipped with a jig device according to an embodiment of the present invention.
도 1a, 도 6 및 도 7을 참조하면, 지그장치(80)는 제1 도어 챔버(10a) 및 제2 도어 챔버(10b)에 장착된다. 지그장치(80)는 제1 도어 챔버(10a) 및 제2 도어 챔버(10b) 각각에 마련된 자전장치(38)에 설치되어 자전하며 회전할 수 있다. 또한, 복수개의 지그장치(80)가 제1 도어 챔버(10a) 및 제2 도어 챔버(10b)에 장착될 수 있고, 제1 도어 챔버(10a) 및 제2 도어 챔버(10b) 각각에 마련된 공전 장치(39)에 의해서 타겟부재(15)를 중심으로 공전 회전할 수 있다. 지그장치(80)는 자전장치(38)에 의해 후술하는 지그봉(81)을 하나의 축으로 하여 이를 중심으로 자전하고, 공전 장치(39)를 통해서 공전함으로써 지그장치(80)에 탑재된 복수의 증착 대상물(90)의 표면에 코팅층을 형성할 수 있다. 또한, 제1 도어 챔버(10a) 및 제2 도어 챔버(10b) 중 어느 하나가 메인 챔버(10c)와 체결되어 증착 공정이 진행되고 있을 때, 증착 공정이 완료된 다른 하나의 도어 챔버 내에서 증착장치(80)를 분리하고 지그장치(80)에 거치된 증착 대상물(90)를 지그장치(80)로부터 분리하여 코팅된 증착 대상물(90)를 획득할 수 있다.Referring to FIGS. 1A, 6, and 7, the jig device 80 is mounted on the first door chamber 10a and the second door chamber 10b. The jig device 80 can be installed and rotated on the rotating device 38 provided in each of the first door chamber 10a and the second door chamber 10b. In addition, a plurality of jig devices 80 may be mounted on the first door chamber 10a and the second door chamber 10b, and the idler provided in each of the first door chamber 10a and the second door chamber 10b The device 39 can rotate around the target member 15. The jig device 80 rotates around the jig rod 81, which will be described later, as one axis by the rotating device 38, and rotates through the rotating device 39, thereby rotating the jig rod 81, which will be described later, as an axis. A coating layer can be formed on the surface of the deposition object 90. In addition, when one of the first door chamber 10a and the second door chamber 10b is engaged with the main chamber 10c and the deposition process is in progress, the deposition device is installed in the other door chamber for which the deposition process has been completed. The coated deposition object 90 can be obtained by separating 80 and separating the deposition object 90 mounted on the jig device 80 from the jig device 80.
지그장치(80)는 지그봉(81), 지그플레이트(82) 및 지그암(83)으로 구성될 수 있다. 지그봉(81)의 하측 부위는 자전 장치 상에 체결되는 구조로 형성될 수 있다.The jig device 80 may be composed of a jig rod 81, a jig plate 82, and a jig arm 83. The lower portion of the jig rod 81 may be formed in a structure that is fastened to the rotating device.
지그봉(81)에는 지그플레이트(82)가 설치될 수 있다. 지그플레이트(82)는 복수개로 구성되고 이들은 서로 이격되어 지그봉(81)에 설치될 수 있다. 따라서, 복수의 지그플레이트(82)는 다층 구조로 지그봉(81)에 설치될 수 있다.A jig plate 82 may be installed on the jig rod 81. The jig plate 82 is composed of a plurality of pieces, and they can be installed on the jig pole 81 while being spaced apart from each other. Accordingly, the plurality of jig plates 82 can be installed on the jig pole 81 in a multi-layer structure.
지그플레이트(82) 상에는 복수의 지그암(83)이 형성될 수 있다. 복수의 지그암(83) 각각은 지그플레이트(82)에서 연장되어 소정의 각도로 기울어진 형태로 구성될 수 있다. 지그암(83)들 각각에는 증착 대상물(90)이 거치될 수 있다. 지그암(83)이 소정의 각도로 기울어진 형태를 가지므로 지그암(83)에 거치된 증착 대상물(90) 또한 소정의 각도로 기울어진 형태로 거치될 수 있다. 다만, 지그장치(80)의 지그암(83)이 전술한 바나 도면에 도시된 바에 한정되는 것은 아니고 다양한 형태를 가질 수 있고, 이는 증착 대상물(90)의 종류 및 코칭층의 성분에 따라 달라질 수 있다.A plurality of jig arms 83 may be formed on the jig plate 82. Each of the plurality of jig arms 83 may be configured to extend from the jig plate 82 and be inclined at a predetermined angle. A deposition object 90 may be mounted on each of the jig arms 83. Since the jig arm 83 has a shape inclined at a predetermined angle, the deposition object 90 mounted on the jig arm 83 can also be mounted in a shape inclined at a predetermined angle. However, the jig arm 83 of the jig device 80 is not limited to the above or shown in the drawings, and may have various shapes, which may vary depending on the type of the deposition object 90 and the components of the coaching layer. there is.
도 8은 본 발명의 다른 실시에에 따른 아크 이온 플레이팅 증착장비의 사시도이고, 도 9는 지그장치가 설치된 도 8의 아크 이온 플레이팅 증착장비의 내부를 개략적으로 도시한 것이고, 도 10은 도 8의 아크 이온 플레이팅 증착장비를 평면도로서 내부를 개략적으로 도시한 것이며, 도 11은 가스분사수단에 설치된 마스크장치의 동작을 설명하기 위한 개략도이다.Figure 8 is a perspective view of an arc ion plating deposition equipment according to another embodiment of the present invention, Figure 9 schematically shows the interior of the arc ion plating deposition equipment of Figure 8 with a jig device installed, and Figure 10 is a The arc ion plating deposition equipment of Figure 8 is a plan view schematically showing the inside, and Figure 11 is a schematic diagram for explaining the operation of the mask device installed in the gas injection means.
도 8 내지 도 11을 참조하면, 본 발명의 다른 실시에에 따른 아크 이온 플레이팅 증착장비(1)의 가스분사수단(30)에는 마스크장치(70)가 설치될 수 있다.Referring to FIGS. 8 to 11, a mask device 70 may be installed in the gas injection means 30 of the arc ion plating deposition equipment 1 according to another embodiment of the present invention.
180도 간격으로 원통형 타겟부재(15)를 사이에 두고 위치한 두 개의 가스분사수단(30) 각각에는 마스크장치(70)가 설치될 수 있다. 두 개의 마스크장치(70)는 서로 대향하며 위치할 수 있다.A mask device 70 may be installed on each of the two gas injection means 30 positioned at 180 degree intervals with the cylindrical target member 15 in between. The two mask devices 70 may be positioned opposite each other.
마스크장치(70)는 가스분사수단(30)의 상측 영역에 위치할 수 있다.The mask device 70 may be located in an upper area of the gas injection means 30.
마스크장치(70)는 회전부(71) 및 확장형마스크부(72)를 포함할 수 있다.The mask device 70 may include a rotating part 71 and an expanded mask part 72.
회전부(71)는 가스분사수단(30)에 설치될 수 있다. 회전부(71)는 가스분사수단(30)의 일 영역의 둘레를 따라 설치될 수 있다. 확장형마스크부(72)는 회전부(71)에 설치될 수 있다. 제어부는 회전부(71)를 제어하여 확장형마스크부(72)가 가스분사수단(30)의 둘레를 따라 소정의 회전 각도로 회전하도록 제어할 수 있다. 제어부는 회전부(71)를 제어하여 확장형마스크부(72)의 위치를 제어함으로써 가스분사수단(30)으로부터 분사되는 가스가 분사되는 양이나 방향을 조절할 수 있고, 원통형 타겟부재(15)의 표면 입자가 기화 또는 이온화될 때의 증발된 금속 이온 등의 전기장, 확산 등으로 이동을 제어하여 증착 대상물(90)의 표면의 코팅층의 균일성을 한층 높일 수 있다.The rotating part 71 may be installed in the gas injection means 30. The rotating part 71 may be installed along the perimeter of one area of the gas injection means 30. The expanded mask part 72 may be installed on the rotating part 71. The control unit may control the rotation unit 71 to rotate the expandable mask unit 72 at a predetermined rotation angle along the circumference of the gas injection means 30. The control unit controls the rotating part 71 to control the position of the expanded mask part 72, thereby controlling the amount or direction in which the gas sprayed from the gas spraying means 30 is sprayed, and the surface particles of the cylindrical target member 15. The uniformity of the coating layer on the surface of the deposition object 90 can be further improved by controlling the movement of the evaporated metal ions when they are vaporized or ionized by electric fields, diffusion, etc.
확장형마스크부(72)는 플레이트 타입으로 구성될 수 있다. 확장형마스크부(72)는 메인마스크(72a)와 제1 및 제2 보조마스크(72b, 72c)로 구성될 수 있다. 제1 보조마스크(72b)는 메인마스크(72a)의 내부로 수납 가능하고, 제2 보조마스크(72c)는 제1 보조마스크(72b)의 내부로 수납 가능하여 결과적으로 메인마스크(72a) 내부로 수납 가능하도록 구성된다.The expanded mask part 72 may be configured as a plate type. The extended mask portion 72 may be composed of a main mask 72a and first and second auxiliary masks 72b and 72c. The first auxiliary mask 72b can be stored inside the main mask 72a, and the second auxiliary mask 72c can be stored inside the first auxiliary mask 72b, and as a result, it can be stored inside the main mask 72a. It is configured so that it can be stored.
메인마스크(72a)의 하측 방향으로 제1 보조마스크(72b)가 메인마스크(72a)로부터 인출 가능하고, 제1 보조마스크(72b)의 하측 방향으로 제2 보조마스크(72c)가 제1 보조마스크(72b)로부터 인출가능하도록 구성된다.A first auxiliary mask (72b) can be pulled out from the main mask (72a) in the downward direction of the main mask (72a), and a second auxiliary mask (72c) can be drawn out from the main mask (72a) in the downward direction of the first auxiliary mask (72b). It is configured to be withdrawn from (72b).
제어부는 제1 및 제2 보조마스크(72b, 72c)의 인출 또는 수납을 제어함으로써 확장형마스크부(72)의 전체 크기를 조절할 수 있다. 상세하게, 제어부는 확장형마스크부(72)의 상하 길이를 조절할 수 있다.The control unit can adjust the overall size of the expandable mask unit 72 by controlling the withdrawal or storage of the first and second auxiliary masks 72b and 72c. In detail, the control unit can adjust the top and bottom length of the expandable mask part 72.
다양한 실시예에서, 확장형마스크부(72)의 크기의 변경에 따라 가스분사수단(30)에 마련된 복수의 제2배출공(33a)들 중 적어도 일부가 가려질 수 있다.In various embodiments, at least a portion of the plurality of second discharge holes 33a provided in the gas injection means 30 may be obscured according to a change in the size of the expanded mask portion 72.
다양한 실시예에서, 확장형마스크부(72)의 크기의 변경과 무관하게 확장형마스크부(72)가 회전부(71) 상에서의 회전 각도에 따라서 복수의 제2배출공(33a) 들이 모두 개방될 수 있다.In various embodiments, regardless of a change in the size of the expandable mask portion 72, the plurality of second discharge holes 33a may all be opened according to the rotation angle of the expandable mask portion 72 on the rotating portion 71. .
또한, 복수의 제2배출공(33a)들 중 적어도 일부의 제2배출공에서 출력되는 가스는 확장형마스크부(72)에 분사되고 확장형마스크부(72)가 회전부(71) 상에서의 회전 각도에 따라서 가스가 확장형마스크부(72)에 의해 반사되어 다른 방향으로 확산할 수도 있다.In addition, the gas output from at least some of the second discharge holes among the plurality of second discharge holes 33a is injected into the expandable mask portion 72, and the expandable mask portion 72 is adjusted to the rotation angle on the rotating portion 71. Therefore, the gas may be reflected by the expanded mask portion 72 and spread in another direction.
제어부는 확장형마스크부(72)의 크기를 조절 및 회전부(71)에 의한 확장형마스크부(72)의 위치를 조절함으로써 증착 대상물(90)로 확산되는 이온, 가스분사수단(30)에서 분사되는 가스의 확산의 방향이나 특정 방향으로의 이동 량을 물리적으로 제어할 수 있다. 따라서, 지그장치(80) 상에 탑재된 증착 대상물(90)의 개수, 종류, 코팅층 성분에 유연하게 대응하여 균일하고 고품질의 코팅층을 증착 대상물(90)에 적용할 수 있다.The control unit adjusts the size of the expandable mask part 72 and the position of the expandable mask part 72 by the rotation part 71, thereby controlling the ions diffused into the deposition object 90 and the gas sprayed from the gas spray means 30. The direction of diffusion or the amount of movement in a specific direction can be physically controlled. Therefore, a uniform and high-quality coating layer can be applied to the deposition object 90 by flexibly responding to the number, type, and coating layer component of the deposition object 90 mounted on the jig device 80.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 아크 이온 플레이팅 증착장비를 구성하는 제어부 및 파워부가 스팟을 제어하는 방법을 설명하기 위한 것이다.Figure 12 is for explaining how the control unit and power unit constituting the arc ion plating deposition equipment according to an embodiment of the present invention control the spot.
도 12를 참조하면, 실시예에서 제어부(200)와 파워부(300)는 서로 물리적으로 분리되어 구성될 수 있다. 제어부(200)는 파워부(300)와 제어선으로 연결되어 상호 통신이 가능하다. 다양한 실시예에서, 제어부(200)는 외부 컴퓨팅 장치와 통신 데이터를 주고받을 수 있다. 제어부(200)는 고전압에 의한 촉발이나 트리거(20)에 의한 촉발을 통해 원통형 타겟부재(15)에 아크 방전을 일으킬 수 있다.Referring to FIG. 12, in the embodiment, the control unit 200 and the power unit 300 may be configured to be physically separated from each other. The control unit 200 is connected to the power unit 300 through a control line to enable mutual communication. In various embodiments, the control unit 200 may exchange communication data with an external computing device. The control unit 200 may generate an arc discharge in the cylindrical target member 15 through triggering by high voltage or triggering (20).
또한, 파워부(300)는 원통형 타겟부재(15)의 일단과 타단 각각의 전극에 전원을 인가하고 각 전극에 인가되는 전원의 시간 제어를 통해 아크 시간을 조절할 수 있고, 아크 스팟의 속도 및 출력을 제어할 수 있다.In addition, the power unit 300 applies power to each electrode at one end and the other end of the cylindrical target member 15 and can adjust the arc time by controlling the time of power applied to each electrode, and the speed and output of the arc spot. can be controlled.
이상 설명된 본 발명에 따른 실시예는 다양한 컴퓨터 구성요소를 통하여 실행될 수 있는 프로그램 명령어의 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체는 프로그램 명령어, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 기록되는 프로그램 명령어는 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것이거나 컴퓨터 소프트웨어 분야의 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수 있다. 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체의 예에는, 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체, CD-ROM 및 DVD와 같은 광기록 매체, 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical medium), 및 ROM, RAM, 플래시 메모리 등과 같은, 프로그램 명령어를 저장하고 실행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령어의 예에는, 컴파일러에 의하여 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용하여 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드도 포함된다. 하드웨어 장치는 본 발명에 따른 처리를 수행하기 위하여 하나 이상의 소프트웨어 모듈로 변경될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.The embodiments according to the present invention described above can be implemented in the form of program instructions that can be executed through various computer components and recorded on a computer-readable recording medium. The computer-readable recording medium may include program instructions, data files, data structures, etc., singly or in combination. Program instructions recorded on the computer-readable recording medium may be specially designed and configured for the present invention, or may be known and usable by those skilled in the computer software field. Examples of computer-readable recording media include magnetic media such as hard disks, floppy disks, and magnetic tapes, optical recording media such as CD-ROMs and DVDs, and magneto-optical media such as floptical disks. medium), and hardware devices specifically configured to store and execute program instructions, such as ROM, RAM, flash memory, etc. Examples of program instructions include not only machine language code such as that created by a compiler, but also high-level language code that can be executed by a computer using an interpreter or the like. A hardware device can be converted into one or more software modules to perform processing according to the invention and vice versa.
본 발명에서 설명하는 특정 실행들은 일 실시 예들로서, 어떠한 방법으로도 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다. 명세서의 간결함을 위하여, 종래 전자적인 구성들, 제어 시스템들, 소프트웨어, 상기 시스템들의 다른 기능적인 측면들의 기재는 생략될 수 있다. 또한, 도면에 도시된 구성 요소들 간의 선들의 연결 또는 연결 부재들은 기능적인 연결 및/또는 물리적 또는 회로적 연결들을 예시적으로 나타낸 것으로서, 실제 장치에서는 대체 가능하거나 추가의 다양한 기능적인 연결, 물리적인 연결, 또는 회로 연결들로서 나타내어질 수 있다. 또한, “필수적인”, “중요하게” 등과 같이 구체적인 언급이 없다면 본 발명의 적용을 위하여 반드시 필요한 구성 요소가 아닐 수 있다.The specific implementations described in the present invention are examples and do not limit the scope of the present invention in any way. For the sake of brevity of the specification, descriptions of conventional electronic components, control systems, software, and other functional aspects of the systems may be omitted. In addition, the connections or connection members of lines between components shown in the drawings exemplify functional connections and/or physical or circuit connections, and in actual devices, various functional connections or physical connections may be replaced or added. Can be represented as connections, or circuit connections. Additionally, if there is no specific mention such as “essential,” “important,” etc., it may not be a necessary component for the application of the present invention.
또한 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술할 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허청구범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.In addition, although the detailed description of the present invention has been described with reference to preferred embodiments of the present invention, those skilled in the art or those skilled in the art will understand the spirit of the present invention as described in the patent claims to be described later. It will be understood that the present invention can be modified and changed in various ways without departing from the technical scope. Therefore, the technical scope of the present invention should not be limited to what is described in the detailed description of the specification, but should be defined by the scope of the claims.
Claims (6)
상기 진공챔버의 중심부에서 상하로 배치되어 전원을 공급받아 타겟 물질을 방출하는 원통형 타겟부재;
상기 진공챔버 내에서 플라즈마를 생성하기 위하여 공정가스를 공급하기 위한 공급가스부로부터 공급되는 상기 공정가스를 상기 진공챔버 내로 분사하는 가스분사수단; 및
상기 가스분사수단에 설치되어 상기 타겟 물질 및 상기 공정가스의 확산을 제어하기 위한 마스크장치;를 포함하는
센터드 아크 이온 플레이팅 증착장비.vacuum chamber;
A cylindrical target member disposed up and down in the center of the vacuum chamber to receive power and discharge the target material;
Gas injection means for spraying the process gas supplied from a supply gas unit for supplying process gas to generate plasma in the vacuum chamber into the vacuum chamber; and
A mask device installed on the gas injection means to control the diffusion of the target material and the process gas; comprising a.
Centered arc ion plating deposition equipment.
상기 마스크장치는 크기의 변경이 가능하도록 구성된 확장형마스크부를 포함하는
센터드 아크 이온 플레이팅 증착장비.According to clause 2,
The mask device includes an expandable mask unit configured to change size.
Centered arc ion plating deposition equipment.
상기 마스크장치는 상기 가스분사수단과 상기 확장형마스크부를 서로 연결하고 상기 확장형마스크부를 소정의 각도로 회전시키기 위한 회전부를 더 포함하는
센터드 아크 이온 플레이팅 증착장비.According to clause 2,
The mask device further includes a rotating part for connecting the gas injection means and the expandable mask part to each other and rotating the expandable mask part at a predetermined angle.
Centered arc ion plating deposition equipment.
상기 가스분사수단은,
일단에서 상기 가스공급수단으로부터 상기 공정가스를 공급받아서 상기 진공 챔버로 분사시킬 수 있도록 길이방향을 따라 복수개의 제1분사공이 형성되어 상기 타겟부재에서 반경방향으로 일정간격 이격되게 상기 진공챔버에서 상하로 배치된 제1배출관과, 상기 제1분사공에서 분사된 상기 공정가스를 수용할 수 있게 상기 제1배출관과 일정 간격 이격 공간이 형성되도록 상기 제1배출관을 수용하며 상기 수용된 공정가스를 상기 진공챔버로 배출할 수 있게 상기 제1분사공과 반대의 방향으로 길이방향을 따라 복수 개의 제2분사공이 형성된 제2배출관을 구비한 가스배출부를 구비하는
센터드 아크 이온 플레이팅 증착장비.According to clause 3,
The gas injection means is,
At one end, a plurality of first injection holes are formed along the longitudinal direction so that the process gas can be supplied from the gas supply means and injected into the vacuum chamber, so that the process gas can be sprayed up and down in the vacuum chamber at regular intervals in the radial direction from the target member. The first discharge pipe is disposed, and the first discharge pipe is accommodated so that a space is formed at a certain distance from the first discharge pipe to accommodate the process gas injected from the first injection hole, and the received process gas is supplied to the vacuum chamber. A gas discharge unit provided with a second discharge pipe in which a plurality of second injection holes are formed along the longitudinal direction in a direction opposite to the first injection hole to enable discharge to the gas outlet.
Centered arc ion plating deposition equipment.
상기 확장형마스크부는 크기의 변경에 따라 복수개의 상기 제1 분사공 중 적어도 일부를 커버하는
센터드 아크 이온 플레이팅 증착장비.According to clause 4,
The expandable mask part covers at least a portion of the plurality of first injection holes according to the change in size.
Centered arc ion plating deposition equipment.
상기 타겟부재의 내부로 냉각수를 공급하기 위한 주입구와, 상기 타겟부재의
내부의 상기 냉각수를 배출시키기 위한 배출구가 형성되어, 상기 타겟부재를 상기 진공챔버의 중심부에서 상하로 배치될 수 있게 상기 타겟부재의 하단을 지지하는 지지대를 구비한 냉각수단;를 더 포함하는
센터드 아크 이온 플레이팅 증착 장비.According to clause 5,
an injection port for supplying coolant into the interior of the target member, and
Cooling means is formed with an outlet for discharging the cooling water inside, and has a support for supporting the lower end of the target member so that the target member can be placed up and down in the center of the vacuum chamber.
Centered arc ion plating deposition equipment.
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