WO2017111371A2 - Plasma deposition apparatus - Google Patents

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김찬호
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Definitions

  • the present invention relates to a plasma deposition apparatus, and more particularly, the electrode body and the magnet constituting the cathode electrode is packaged so as to rotate separately, it is possible to efficiently control the position of the magnetic field formed according to various deposition conditions,
  • the present invention relates to a plasma deposition apparatus capable of maximizing a magnetic field generating region within a vacuum chamber and easily replacing the cathode electrode by providing a driving means for driving the cathode electrode detachably outside the vacuum chamber.
  • the deposition process is mainly used to deposit thin films on substrates in the manufacturing fields of electrical and electronic devices, semiconductors, displays, solar cells or touch panels.
  • Such deposition processes may be classified into vacuum deposition, sputtering, and physical vapor deposition (PVD), chemical vapor deposition (CVD), and the like.
  • the sputtering method is a thin film deposition process that generates plasma at a relatively low vacuum degree, accelerates an ionized plasma, and collides with a target, which is a deposition material, to deposit thin films on a substrate by scattering target atoms.
  • the chemical vapor deposition method is a method of depositing a thin film of a target material on a substrate by decomposing the reaction gas by plasma.
  • Conventional cylindrical sputtering cathode has the advantage that the electrode and the magnet can rotate independently of each other, so that the magnetic field strength or position of the electrode surface can be effectively adjusted, the rotation axis for rotating the magnet protrudes out of the cap, Since the end block, which is a drive system for rotating the rotary shaft, is integrally coupled to both ends of the electrode main body, there is a problem in that the entire length of the cathode is increased.
  • the electrode body and the end block are made in one piece, the weight is heavy, so that the electrode body and the end block are difficult to attach and detach from the vacuum chamber.
  • the present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to allow only a portion of the electrode body coated with a target to be positioned inside the vacuum chamber so that the deposition material can be uniformly scattered inside the vacuum chamber.
  • the present invention provides a plasma deposition apparatus that can improve deposition quality and efficiency.
  • the present invention to achieve the above object is a vacuum chamber that can be placed in the interior space the substrate to be deposited;
  • a cathode electrode provided to rotate inside the vacuum chamber, generating a plasma toward the substrate, and including a electrode body and a magnet provided inside the electrode body;
  • An electrode body driving means which is provided outside one side of the vacuum chamber and penetrates one side of the vacuum chamber and is engaged with the electrode body to rotate the electrode body;
  • magnet driving means provided outside the other side of the vacuum chamber and penetrating the other side of the vacuum chamber to rotate with the magnet to rotate the magnet separately from the outside. It provides a plasma deposition apparatus that can be.
  • the cathode electrode may be provided in plurality in the vacuum chamber.
  • the electrode body driving means and the magnet driving means may be provided in plurality in correspondence with the number of the cathode electrode.
  • the electrode body driving means or the magnet driving means may be driven simultaneously by one drive source or individually by different drive sources.
  • the length of the cathode electrode has a length corresponding to the inner width of the vacuum chamber
  • the cathode electrode a cylindrical electrode body of which both sides are open; A first cap fastened to one side of the electrode body and rotatable with the electrode body; A second cap fastened to the other side of the electrode body and rotatable with the electrode body; A magnet support frame provided in the longitudinal direction of the electrode body; And a magnet attached to a side of the magnet support frame at a predetermined position inside the electrode body, wherein one end of the magnet support frame is coupled to a central portion of the first cap so as to rotate on the first cap. The other end is coupled to the center portion of the second cap so as to rotate on the second cap, both ends of the magnet support frame does not protrude out of the caps.
  • the first cap a first inner cap having a hollow in the center portion is inserted into one side of the electrode body, the one side of the magnet support frame in the hollow;
  • a first outer cap having a hollow shape in a center portion, the first outer cap being fastened to one end of the electrode body, and having an inner surface contacting with an outer surface of the first inner cap;
  • a first snap ring which is inserted into the electrode body and fixed to a predetermined position after the first inner cap is inserted into the electrode body, and prevents the first inner cap from being separated out of the electrode body;
  • the second cap a second inner cap having a hollow in the center portion is inserted into the other side of the electrode body, the other side of the magnet support frame is inserted into the hollow in the hollow;
  • a second outer cap having a hollow shape in a center portion, the second outer cap being coupled to the other end of the electrode body and having an inner surface contacting with an outer surface of the second inner cap;
  • a second snap ring which is inserted into the electrode body and fixed to a predetermined position after the second inner cap is inserted into the electrode body, and prevents the second inner cap from being separated out of the electrode body;
  • the inner space of the electrode body and the hollow of the first outer cap is in communication with the first inner cap, the cooling water supplied from the outside to the hollow of the first outer cap of the electrode body
  • a cooling water inflow hole for supplying an inner space is formed, and an inner space of the electrode body and a hollow of the second outer cap communicate with each other in the second inner cap, so that the coolant flowing into the electrode body is transferred to the second outer cap.
  • Cooling water outlet holes are formed that can be discharged through the hollow of the cap.
  • the magnet support frame is provided to be moved a predetermined distance on the central axis of the electrode body without being separated from the inner caps.
  • both side inner surfaces of the electrode body is formed with a step limiting the distance that the inner caps can be moved toward the center portion of the electrode body.
  • the electrode body driving means a case coupled to the outside of one side of the vacuum chamber, the motor drive shaft insertion portion formed in a predetermined position;
  • a power transmission gear provided to be rotatable inside the case and rotating in combination with a motor drive shaft inserted into the motor drive shaft insert;
  • One side is coupled to the power transmission gear, the other side is coupled to the electrode body through the outer wall of the vacuum chamber, and transmits the rotational force of the power transmission gear to the electrode body, but the magnet does not rotate only the electrode body And a rotating electrode body rotating electrode body rotating shaft.
  • the electrode body rotating electrode body rotating shaft is a cylindrical shape with a hollow, the hollow of the electrode body rotating electrode body rotating shaft is in communication with the internal space of the electrode body through the cooling water inlet hole.
  • the electrode body driving means is inserted into the hollow of the electrode body rotating electrode body rotating shaft through the case, the external cooling water inside the electrode body through the electrode body rotating electrode body rotating shaft It further includes a cooling water supply line for supplying to the space.
  • the electrode body driving means is provided between the outer surface of the cooling water supply line and the inner surface of the electrode body rotary electrode body rotary shaft, the coolant supplied to the electrode body rotary electrode body rotary shaft is It further comprises an oil seal to prevent leakage to the outer surface of the cooling water supply line.
  • the electrode body driving means is one side is inserted into the hollow of the electrode body rotary electrode body rotary shaft, the other side further comprises a spring protruding toward the inside of the electrode body, the spring is the magnet It elastically presses so that it may not move to the axial direction of the said electrode main body.
  • the electrode body driving means is provided in contact with the outside of the electrode body rotary electrode body rotary shaft inside the case, the external power source through the electrode body rotary electrode body rotary shaft through the electrode body It further comprises a power supply plate for transmitting to.
  • the magnet drive means a case coupled to the outside of the other side of the vacuum chamber, the motor drive shaft insertion portion formed in a predetermined position; A power transmission gear provided to be rotatable inside the case and rotating in combination with a motor drive shaft inserted into the motor drive shaft insert; One side is coupled to the power transmission gear, the other side is coupled to the magnet through the outer wall of the vacuum chamber, and transmits the rotational force of the power transmission gear to the magnet, the electrode body does not rotate, only the magnet A rotating magnet rotating electrode body rotating shaft; And a hollow cylindrical shape, one side of which is inserted to the outside of the magnet rotating electrode body rotating shaft, and the other side of which is engaged with the electrode body to be rotated by the rotation of the electrode body, wherein the case and the magnet rotating electrode body are rotated. And an electrode body connecting electrode body rotating shaft rotating separately from the shaft.
  • the electrode body connecting electrode body rotation shaft is a cylindrical shape with a hollow formed, the hollow of the electrode body connection electrode body rotation shaft is in communication with the internal space of the electrode body through the cooling water discharge hole.
  • a cooling water discharge line is formed inside the magnet rotating electrode body rotating shaft, and a hollow of the electrode body connecting electrode body rotating shaft and the cooling water discharge line are formed at a predetermined position of the magnet rotating electrode body rotating shaft. Communication holes are formed, and the coolant inside the electrode body sequentially passes through the cooling water discharge hole, the hollow of the electrode body connecting electrode body rotating shaft, the communication hole of the magnet rotating electrode body rotating shaft, and the cooling water discharge line. It is discharged to the outside.
  • the magnet driving means is provided between an outer surface of the magnet rotating electrode body rotating shaft and an inner surface of the electrode body connecting electrode body rotating shaft, and flows into the hollow of the electrode body connecting electrode body rotating shaft. And an oil seal that prevents the coolant from leaking to the outer surface of the magnet rotating electrode body rotating shaft.
  • the target body portion coated with the target can be positioned inside the vacuum chamber, so that the deposition material can be uniformly scattered inside the vacuum chamber, thereby improving the deposition quality and efficiency.
  • the cathode electrode and the driving means can be separated from each other to reduce the weight, and the maintenance is easy. There is an advantage to this.
  • the magnet and the electrode body can be rotated separately, there is an advantage that the position of the magnetic field can be easily changed according to various deposition conditions.
  • the electrode body driving means and the magnet driving means outside the chamber can be fastened in a simple structure, and can be packaged integrally.
  • the fastening between the components constituting the electrode main body has an advantage of improving the assembly of the device.
  • FIG. 1 is a view showing a plasma deposition apparatus according to a first embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is an exploded view of a cathode electrode of a plasma deposition apparatus according to a first embodiment of the present invention
  • FIG. 3 is a view showing an axial cross section of a cathode electrode of a plasma deposition apparatus according to a first embodiment of the present invention
  • FIG. 4 is a view showing in detail the first cap of the cathode electrode of the plasma deposition apparatus according to the first embodiment of the present invention
  • FIG. 5 is a view showing in detail the second cap of the cathode electrode of the plasma deposition apparatus according to the first embodiment of the present invention
  • FIG. 6 is a cross-sectional view showing a direction perpendicular to the axial direction of the cathode of the plasma deposition apparatus according to the first embodiment of the present invention
  • FIG. 7 is a view for explaining the assembly process of the cathode electrode of the plasma deposition apparatus according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a view showing an electrode body driving means of the plasma deposition apparatus according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a view showing a motor is installed in the electrode body driving means of the plasma deposition apparatus according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view of the electrode body driving means of the plasma deposition apparatus according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a view showing a magnet driving means of the plasma deposition apparatus according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 is a view showing a state in which a motor is installed in the magnet driving means of the plasma deposition apparatus according to the first embodiment of the present invention
  • FIG. 13 is a cross-sectional view of a magnet driving means of the plasma deposition apparatus according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 14 is a view showing one side of a plasma deposition apparatus according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 15 is a view showing the other side of the plasma deposition apparatus according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a view showing an interior of a plasma deposition apparatus according to a first embodiment of the present invention.
  • the plasma deposition apparatus 1000 is a deposition apparatus that generates a plasma under vacuum conditions and scatters a target material, thereby depositing a thin film on a substrate.
  • the plasma deposition apparatus 1000 includes a vacuum chamber 1100, a cathode electrode 1200, an electrode body driving means 1300, and a magnet driving means 1400.
  • the vacuum chamber 1100 is a chamber capable of providing a vacuum atmosphere for deposition by placing the substrate s to be deposited in an internal space.
  • the inside of the vacuum chamber 1100 may be provided with a mounting portion 10 on which the substrate (s) is placed.
  • the cathode electrode 1200 is detachably provided in the vacuum chamber 1100 and is an electrode for scattering a deposition material by chemical vapor deposition or physical vapor deposition.
  • the cathode electrode 1200 includes an electrode body 1210 and a magnet 1250.
  • the electrode body 1210 is a cylindrical electrode having both sides open, and is mounted to be rotatable inside the vacuum chamber 1100.
  • the magnet 1250 is provided inside the electrode body 1210 and generates a magnetic field to control the scattering direction of the deposition material.
  • the electrode body driving means 1300 is a means for rotating the electrode body 1210 and is provided outside one side of the vacuum chamber 1100.
  • a driving shaft of the electrode body driving means 1300 passes through the vacuum chamber 1100, is connected to the electrode body 1210, and rotates the electrode body 1210.
  • the magnet driving means 1400 is a means for rotating the magnet 1250 and is provided outside the other side of the vacuum chamber 1100.
  • the driving shaft of the magnet driving means 1400 penetrates the vacuum chamber 1100 and is engaged with the magnet 1250 to rotate the magnet 1250.
  • the plasma deposition apparatus 1000 may fasten the electrode main body driving means 1300 and the magnet driving means 1400 outside the vacuum chamber 1100, and thus, the cathode electrode 1200 may be fastened. Since only the inside of the vacuum chamber 1100 may be located, the magnetic field generating region may be maximized in the vacuum chamber 1100.
  • the width of the cathode electrode 1200 preferably corresponds to the inner width of the vacuum chamber 1100.
  • a support frame 1500 may be provided inside the vacuum chamber 1100 to support the cathode electrode 1200 to float at a predetermined position.
  • the cathode electrode 1200 is positioned at a predetermined position in the internal space of the vacuum chamber 1100, and then the electrode body driving means 1300 and the magnet driving means 1400 are fastened outside the vacuum chamber 1100. To do this.
  • the electrode main body driving means 1300 and the magnet driving means 1400 are moved. Can be fixed by tightening.
  • FIG. 2 is an exploded view of the cathode electrode 1200 of the plasma deposition apparatus 1000 according to the first embodiment of the present invention
  • FIG. 3 is the cathode electrode of the plasma deposition apparatus 1000 according to the first embodiment of the present invention.
  • 1200 shows an axial cross section.
  • the cathode electrode 1200 includes an electrode body 1210, a magnet support frame 1240, a magnet 1250, a first cap 1220, and a second cap 1230. Is done.
  • the electrode body 1210 generates plasma in the vacuum chamber 1100 when power is supplied to a cylindrical electrode having both sides open.
  • the electrode body 1210 when performing physical vapor deposition, may be coated with a target, which is a deposition material, on the outer surface, and when performing chemical vapor deposition, a separate target is not coated.
  • a target which is a deposition material
  • the magnet support frame 1240 is a frame for supporting the magnet 1250 inside the electrode body 1210, and is provided to be rotatable inside the electrode body 1210. Rotate
  • the magnet support frame 1240 is provided in the longitudinal direction of the electrode body 1210.
  • the magnet 1250 is positioned inside the electrode body 1210 by the magnet support frame 1240, and densely plasma by allowing a magnetic field to be formed outside the electrode body 1210 in a predetermined direction.
  • the direction in which the deposition material scatters is controlled in accordance with the dense position of the plasma.
  • the first cap 1220 is fastened to one side of the electrode body 1210.
  • first cap 1220 is detachably fastened to the driving shaft of the vacuum chamber 1100 and the electrode body driving means 1300, and the electrode body is centered on the central axis c of the electrode body 1210. Rotated with 1210.
  • the second cap 1230 is fastened to the other side of the electrode body 1210.
  • the second cap 1230 is rotated together with the electrode body 1210 about the central axis c of the electrode body 1210.
  • the first cap 1220 receives a driving force from the electrode body driving means 1300 and rotates together with the electrode body 1210 and the second cap 1230.
  • both ends 1241 and 1242 of the magnet support frame 1240 may pass through the central portion of the caps 1220 and 1230 and may rotate on the caps 1220 and 1230.
  • both ends of the magnet support frame 1240 does not protrude to the outside of the caps (1220, 1230).
  • the magnet support frame 1240 is detachably fastened to a drive shaft of the magnet driving means 1400 provided outside the vacuum chamber 1100, and may be rotated separately from the electrode body 1210.
  • the cathode electrode 1200 may be positioned inside the vacuum chamber 1100 to maximize the magnetic field generating region within the vacuum chamber 1100, which may uniformly scatter the deposition material to improve deposition quality. It means you can.
  • a key groove (a, key way) is formed in the other end 1242 of the magnet support frame 1240, and a key of the magnet driving means 1400 is fastened to the key groove (a).
  • a key may be formed at the other end 1242 of the magnet support frame 1240, and a key groove may be formed in the magnet driving means 1400.
  • the key when a key is formed in the magnet support frame 1240, the key may protrude to the outside of the second cap 1230. In this case, damage may occur in the detachment process of the cathode electrode 1200. Since it is possible to form a key groove in the magnet support frame 1240.
  • the electrode body 1210 is rotated by receiving a driving force from the first cap 1220
  • the magnet 1250 is rotated by receiving a driving force from the magnet support frame 1240, which is the electrode body ( 1210 and the magnet 1250 can be rotated separately, so that the position of the magnetic field can be easily controlled according to various deposition conditions.
  • a guide member 1260 may be attached to the outer surface of the magnet support frame 1240, one side of the guide member 1260 is coupled to the outer surface of the magnet support frame 1240, the other side of the electrode body It is provided to contact the inner surface of the 1210.
  • the guide member 1260 allows the magnet support frame 1240 to rotate inside the electrode body 1210 while retaining the position of the rotation shaft.
  • FIG 4 is a view showing in detail the first cap 1220 of the cathode electrode 1200 of the plasma deposition apparatus 1000 according to the first embodiment of the present invention.
  • the first cap 1220 includes a first inner cap 1221, a first outer cap 1222, and a first snap ring 1223.
  • the first inner cap 1221 is a cap having a hollow formed in a central portion thereof, and is inserted into one side of the electrode body 1210, and inserted into the hollow so that one side 1241 of the magnet support frame 1240 may rotate. Is fitted.
  • the first outer cap 1222 is a cap having a hollow portion formed in a central portion thereof, and is fastened to cover one side of the electrode body 1210, and is coupled to the first inner cap 1221 by an interview.
  • first outer cap 1222 may receive power from the electrode body driving means 1300 to rotate the electrode body 1210.
  • the first snap ring 1223 prevents the first inner cap 1221 from being separated from the outside of the electrode body 1210 and is fitted inside one side of the electrode body 1210.
  • a coolant inlet hole 1221a is formed in the first inner cap 1221, and the coolant inlet hole 1221a is formed in the hollow of the inner space of the electrode body 1210 and the first inner cap 1221. To communicate with each other.
  • the hollows of the first inner cap 1221 and the first outer cap 1222 communicate with each other, and the coolant supplied to the hollows of the first outer cap 1222 is supplied through the cooling water inlet hole 1221a. Flowing into the inner space of the electrode body 1210, the temperature of the electrode body 1210 and the magnet 1250 is controlled.
  • FIG 5 is a cross-sectional view illustrating in detail a second cap 1230 of the cathode electrode 1200 of the plasma deposition apparatus 1000 according to the first embodiment of the present invention.
  • the second cap 1230 may include a second inner cap 1231, a second outer cap 1232, and a second snap ring 1233.
  • the second inner cap 1231 is a cap having a hollow formed in a central portion thereof, and is fitted inside the other side of the electrode body 1210, and the other side 1242 of the magnet support frame 1240 is inserted into the hollow.
  • the second outer cap 1232 is a cap having a hollow portion formed in a central portion thereof, and is fastened to cover the other side of the electrode body 1210, and is coupled to the second inner cap 1231 by an interview.
  • the second snap ring 1233 may prevent the second inner cap 1231 from being separated from the outside of the electrode body 1210 and may be inserted into the other side of the electrode body 1210.
  • a coolant outlet hole 1231a is formed in the second inner cap 1231.
  • cooling water outlet hole 1231a is a hole communicating the inner space of the electrode body 1210 and the hollow of the second inner cap 1231, and the cooling water inside the electrode body 1210 is connected to the second inner side. It is discharged to the outside through the hollow of the cap (1231) and the hollow of the second outer cap (1232).
  • FIG. 6 is a cross-sectional view showing a direction perpendicular to the axial direction of the cathode electrode 1200 of the plasma deposition apparatus 1000 according to the first embodiment of the present invention.
  • the magnet 1250 includes a first magnet 1251 and a second magnet 1252.
  • the number of the magnets 1250 is not particularly limited, and at least two or more magnets may be spaced apart from each other.
  • first magnet 1251 and the second magnet 1252 are track-shaped magnets having different polarities, and are spaced apart from each other.
  • first magnet 1251 may be arranged to be inserted into the inner circumference of the second magnet 1252 at predetermined intervals.
  • first magnet 1251 and the second magnet 1252 generate a magnetic field on an outer surface of the electrode body 1210, and track-shaped plasma is formed on the outer surface of the electrode body 1210 by the magnetic field. Is formed.
  • FIG. 7 is a view for explaining the assembly process of the cathode electrode 1200 of the plasma deposition apparatus 1000 according to the first embodiment of the present invention.
  • the first inner cap 1221 is inserted into one side 1210a of the electrode body 1210 (a).
  • the inner surface of the electrode body 1210 is formed with a stepped portion 1211 for limiting the depth that the first inner cap 1221 is inserted toward the center portion of the electrode body 1210, the first inner cap 1221 is caught by the step portion 1211 and is inserted only to a predetermined position.
  • the first snap ring 1223 is inserted into one side of the electrode body 1210 (b).
  • the magnet support frame 1240 to which the magnet 1250 is attached is inserted into the other side 1210b of the electrode body 1210 (c).
  • one side 1241 of the magnet support frame 1240 is pushed so as to fit in the hollow of the first inner cap 1221 (d).
  • the first inner cap 1221 is caught by one side step portion 1241a of the magnet support frame 1240 and is pushed toward an end portion of one side 1210a of the electrode body 1210.
  • the first inner cap 1221 is caught by the first snap ring 1223 and is not separated out of the electrode body 1100.
  • the first outer cap 1222 is fastened to an interview with the first inner cap 1221, and fixed to one side 1210a of the electrode body 1210 (e).
  • the second inner cap 1231 is inserted into the other side 1210b of the electrode body 1210 (f).
  • a stepped portion 1212 is formed on the other inner surface of the electrode body 1210 to limit the depth of insertion of the second inner cap 1231 toward the center portion of the electrode body 1210.
  • the second snap ring 1233 is inserted through the other side 1210b of the electrode body 1210 (g).
  • one end 1241 of the magnet support frame 1240 is pushed toward the other side 1210b of the electrode body 1210 to move a predetermined distance (h).
  • the second inner cap 1231 is caught by the other step portion 1241b of the magnet support frame 1240 and moved together with the magnet support frame 1240, and is caught by the second snap ring 1233 and moved. This is stopped.
  • the second outer cap 1232 is fastened to be in contact with the second inner cap 1231, and fixed to the other side of the electrode body 1210 (i).
  • FIG. 8 is a view showing the electrode body driving means 1300
  • FIG. 9 is a view showing a motor 1350 is installed in the electrode body driving means 1300
  • Figure 10 is a view of the electrode body driving means 1300 The figure shows a cross section.
  • the electrode body driving means 1300 is detachably fastened to the first outer cap 1222 of the cathode electrode 1200 by penetrating the outer wall of the vacuum chamber 1100.
  • the electrode body driving means 1300 may include a case 1310 (hereinafter referred to as a “first case”), a power transmission gear 1320 (hereinafter referred to as a “first power transmission gear”), and an electrode body rotating shaft 1330. It includes.
  • the first case 1310 is a case capable of accommodating the first power transmission gear 1320 and the electrode main body rotation shaft 1330 therein.
  • one side 1310a of the first case 1310 may pass through the wall of the vacuum chamber 1100 and may be fastened to the electrode body 1210.
  • the first power transmission gear 1320 is a gear provided to be rotatable inside the first case 1310 and receives a driving force of a motor 1350 (hereinafter, referred to as a “first motor”) as a driving source.
  • the driving force is transmitted to the electrode body rotating shaft 1330.
  • a motor drive shaft insertion unit 1311 (hereinafter, referred to as a “first motor drive shaft insertion unit”) is formed at a predetermined position of the first case 1310 and is inserted into the first motor drive shaft insertion unit 1311.
  • the drive shaft of the first motor 1350 is gear-coupled with the first power transmission gear 1320.
  • One side of the electrode body rotation shaft 1330 is coupled to the first power transmission gear 1320, and the other side is coupled to the electrode body 1210 and rotated by the rotational force of the first power transmission gear 1320. Thus, the electrode body 1210 is rotated.
  • the other side of the electrode main body rotation shaft 1330 is formed with a jig 1333 that can be tooth-coupled with the electrode body 211.
  • the jig 1333 allows the electrode main body rotation shaft 1320 and the electrode main body 211 to be one-touch fastened to each other.
  • the electrode body rotation shaft 1330 is a shaft having a hollow 1331 formed therein, and when the electrode body 211 is engaged, the hollow 1331 is formed by the cooling water inlet hole 1221a.
  • the internal space 1210c of the main body 1210 communicates with each other.
  • the hollow 1331 may be a passage through which external cooling water may be introduced into the internal space of the electrode body 1210, and the electrode body 1210 and the magnet 1250 may be cooled by the introduced cooling water. Thermal damage is prevented.
  • the electrode body driving means 1300 may further include a cooling water supply line 1340.
  • the coolant supply line 1340 penetrates through an outer surface of the first case 1310 and is fitted into the hollow 1331 of the electrode body rotation shaft 1330, and external coolant is supplied to the electrode body rotation shaft 1330. ) Is supplied to the internal space 1210c of the electrode body 1210.
  • the electrode body driving means 1300 is an oil seal 1332 (hereinafter referred to as 'first oil seal') inserted between an outer surface of the cooling water supply line 1340 and an inner surface of the electrode body rotation shaft 1330. It may further include).
  • the first oil seal 1332 prevents the coolant flowing into the hollow 1331 of the electrode body rotating shaft 1330 from leaking between the electrode body rotating shaft 1330 and the cooling water supply line 1340. Perform the function.
  • the electrode body driving means 1300 has one side is fitted into the hollow 1331 of the electrode body rotation shaft 1330, the other side of the spring 1334 exposed to the outside of the other side of the electrode body rotation shaft 1330. It may further include.
  • the spring 1330 elastically presses and supports the magnet 1250 so as not to move in the axial direction of the electrode body rotating shaft 1330.
  • the electrode body driving means 1300 may further include a power supply plate 1335.
  • the power supply plate 1335 is fastened to be in contact with one end of the electrode body rotation shaft 1330, and receives an external power supply to the cathode electrode 1200 through the electrode body rotation shaft 1330. To pass.
  • the electrode body driving means 1300 rotates only the electrode body 1210 separately from the magnet 1250 provided in the cathode electrode 1200.
  • FIG. 11 is a view showing the magnet driving means 1400
  • FIG. 12 is a view showing a state in which the motor 1450 is installed in the magnet driving means 1400
  • Figure 13 is a cross-sectional view of the magnet driving means 1400.
  • the magnet driving means 1400 according to an embodiment of the present invention is detachably fastened to the magnet 1250 of the cathode electrode 1200 by penetrating the outer wall of the vacuum chamber 1100. And the driving means for rotating only the magnet 1250 inside the electrode body 1210.
  • the magnet driving means 1400 may include a case 1410 (hereinafter referred to as a “second case”), a power transmission gear 1420 (hereinafter referred to as a “second power transmission gear”), and a magnet rotating shaft 1430. It includes.
  • the second case 1410 is a case accommodating the second power transmission gear 1420 and the magnet rotating shaft 1430 therein.
  • one side 1411 of the second case 1410 is fitted through the wall of the vacuum chamber 1100.
  • the second power transmission gear 1420 is a gear provided to be rotatable inside the second case 1410 and receives a driving force of a motor 1450 (hereinafter, referred to as a “second motor”) as a driving source.
  • the driving force is transmitted to the magnet rotating shaft 1430.
  • a motor drive shaft insertion unit 1411 (hereinafter referred to as a “second motor drive shaft insertion unit”) is formed at a predetermined position of the second case 1410 and is inserted into the second motor drive shaft insertion unit 1411.
  • the drive shaft of the second motor 1450 is gear-coupled with the power transmission gear 1420.
  • the second power transmission gear 1420 is coupled to a predetermined position of the magnet rotation shaft 1430, one side 1431 of the magnet rotation shaft 1430 is fastened to the magnet support frame 1240, The magnet supporting frame 1240 is rotated by rotating by the rotational force of the second power transmission gear 1420.
  • the magnet rotating shaft 1430 may be splined to the second power transmission gear 1420 through the center.
  • the magnet driving means 1400 is a magnet 1250 by rotating only the magnet support frame 1240 provided inside the electrode body 1210, separately from the electrode body 1210 of the cathode electrode 1200. Can be rotated.
  • the electrode main body driving means 1300 and the magnet driving means 1400 penetrate the vacuum chamber 1100 from the outside of the vacuum chamber 1100 through a wall to be detachably coupled to the cathode electrode 1200. Therefore, the total length of the cathode electrode 1200 can be reduced compared to the cathode electrode in which the conventional driving means and the electrode body are integrated.
  • the deposition material may be uniformly scattered in the vacuum chamber 1100, and the deposition quality and the deposition efficiency may be improved.
  • the vacuum chamber 1100 has the advantage that it can be easily maintained from the outside.
  • the magnet driving means 1400 may further include an electrode body connecting shaft 1440.
  • the electrode body connection shaft 1440 is a shaft in which the hollow 1440a is formed, and one side is inserted and coupled to rotate inside the second case 1410, and the other side is fastened to the electrode body 1210. By rotating the electrode body 1210, the case 1410 is manually rotated inside the case 1410.
  • the electrode body connection shaft 1440 is inserted into and coupled to the outer circumferential surface of the magnet rotation shaft 1430, but rotates separately from the magnet rotation shaft 1430 to allow the electrode body 1210 to rotate. Play a role.
  • a jig 1441 that may be engaged with the electrode body 1210 may be formed at the other side of the electrode body connection shaft 1440.
  • an end of one side 1431 of the magnet rotating shaft 1430 is formed with a key so that the end portion of the magnet rotating shaft 1430 may be engaged with the key groove a of the magnet support frame 1240.
  • the hollow 1440a of the electrode body connecting shaft 1440 has an internal space 1210c of the electrode body 1210. Communicating.
  • the magnet rotating shaft 1430 has a cooling water discharge line 1431 formed in the longitudinal direction therein, and a predetermined portion of the magnet rotating shaft 1430 has a hollow 1440a of the electrode body connecting shaft 1440.
  • a communication hole 1431a communicating with each other to allow the cooling water discharge line 1431 to communicate with each other is perforated.
  • the coolant introduced into the inner space 1210c of the electrode body 1210 may include a hollow 1440a of the electrode body shaft 1440, a coolant outlet hole 1231a of the second inner cap 1231, and the magnet.
  • the communication hole 1431a of the rotary shaft 1430 and the cooling water discharge line 1431 are sequentially discharged to the outside.
  • cooling water discharge line 1431 extends to the outside of the case 1410 and is exposed.
  • the magnet driving means 1400 further includes an oil seal 1460 (hereinafter referred to as a “second oil seal”) inserted between the magnet rotating shaft 1430 and the electrode body shaft 1440 to prevent leakage. It may include.
  • the magnet driving means 1400 may further include an origin sensor 1470 installed at a predetermined position of the magnet rotating shaft 1430.
  • the origin sensor 1470 measures the rotation angle of the magnet rotating shaft 1470 and is used as information for controlling the second motor 1450.
  • the electrode main body driving means 1300 and the magnet driving means 1400 are connected to the cathode electrode 1200 in the vacuum chamber 1100. Since it can be combined with the removable) and compared to the conventional cathode electrode and the driving means and the electrode body can be reduced the overall length, the weight can be reduced, there is an advantage in maintenance.
  • the magnetic field generating region is maximized in the entire vacuum chamber 1100 to allow the deposition material to be uniformly dispersed. It has the advantage of improving quality and deposition efficiency.
  • the electrode body 1210 and the magnet 1250 can be rotated separately, the electrode body 1210 and the magnet 1250 can be easily controlled in accordance with various deposition conditions, and the cathode electrode 1200 and the driving means can be easily controlled. Since the fields 1300 and 1400 may be fastened in a one-touch manner, there is an advantage of improving assembly.
  • FIG. 14 is a view showing one side of the plasma deposition apparatus according to a second embodiment of the present invention
  • Figure 15 is a view showing the other side of the plasma deposition apparatus according to a second embodiment of the present invention.
  • the plasma deposition apparatus 2000 includes a vacuum chamber 1100, a cathode electrode 1200, an electrode body driving means 1300, and a magnet driving means 1400. )
  • the cathode electrode 1200 has a plurality of cathode electrodes 1200a compared to the plasma deposition apparatus 1000 according to the first embodiment of the present invention. , 1200b, 1200c).
  • the electrode body driving means 1300 and the magnet driving means 1400 also correspond to the number of cathode body driving means 1300a, 1300b, and 1300c corresponding to the number of cathode electrodes 1200a, 1200b, and 1200c. It is composed of a plurality of magnet driving means (1400a, 1400b, 1400c).
  • the plasma deposition apparatus 2000 according to the second embodiment of the present invention is the cathode electrode (1200a, 1200b, 1200c), the electrode body driving means as compared to the plasma deposition apparatus 1000 according to the first embodiment of the present invention Only the number of (1300a, 1300b, 1300c) and the magnet driving means (1400a, 1400b, 1400c) is different, the actual function and structure of each component is the same.
  • cathode electrodes 1200a, 1200b, and 1200c may be provided to be spaced apart from each other in the vacuum chamber 1100.
  • the plasma deposition apparatus 2000 according to the second embodiment of the present invention is advantageous in forming an even plasma region in the vacuum chamber 1100, which may improve deposition quality and efficiency.
  • the electrode body driving means 1300a, 1300b, and 1300c may be driven by one driving source 1350 as shown in FIG. 14.
  • the magnet driving means 1400a, 1400b, and 1400c may be rotated by the respective driving sources 1450, as shown in FIG. 15, which is used to rotate the magnets of the cathode electrodes 1200a, 1200b, and 1200c. Can rotate in different directions.
  • the electrode body driving means 1300a, 1300b, and 1300c may be driven by respective driving sources, and the magnet driving means 1400a, 1400b, and 1400c may be driven by one driving source.
  • the plasma deposition apparatus may be used to form a deposition layer on various substrates, such as electrical and electronic devices, semiconductors, displays, solar cells, or touch panels by physical vapor deposition or vapor deposition. .

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Abstract

The present invention relates to a plasma deposition apparatus and, more particularly, to a plasma deposition apparatus that is packaged to enable an electrode main body and a magnet configuring a cathode electrode to rotate separately, that can efficiently control the position at which a magnetic field is formed according to various deposition conditions, that can maximize the magnetic field generating area inside a vacuum chamber by having driving means for driving the cathode electrode provided detachably on the outside of the vacuum chamber, and that facilitates the replacement of the cathode electrode.

Description

플라즈마 증착 장치Plasma deposition apparatus
본 발명은 플라즈마 증착 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 캐소드 전극을 구성하는 전극 본체와 마그넷이 별개로 회전할 수 있도록 패키징되어, 다양한 증착 조건에 따라 자기장의 형성 위치를 효율적으로 제어할 수 있고, 캐소드 전극의 구동을 위한 구동수단을 진공 챔버 외부에 착탈식으로 구비함으로써 진공 챔버 내부에 자기장 발생영역을 최대화할 수 있고, 캐소드 전극의 교체가 용이한 플라즈마 증착 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a plasma deposition apparatus, and more particularly, the electrode body and the magnet constituting the cathode electrode is packaged so as to rotate separately, it is possible to efficiently control the position of the magnetic field formed according to various deposition conditions, The present invention relates to a plasma deposition apparatus capable of maximizing a magnetic field generating region within a vacuum chamber and easily replacing the cathode electrode by providing a driving means for driving the cathode electrode detachably outside the vacuum chamber.
증착 공정은 주로 전기 전자 소자, 반도체, 디스플레이, 태양전지 또는 터치 패널 등의 제조분야에서 기재에 박막을 증착하는데 이용된다. The deposition process is mainly used to deposit thin films on substrates in the manufacturing fields of electrical and electronic devices, semiconductors, displays, solar cells or touch panels.
이와 같은 증착 공정은 진공 증착법, 스퍼터링(Sputtering)법, 이온플레이팅법으로 분류되는 물리 증착법(Physical Vapor Deposition, PVD)과 화학기상증착법(Chemical Vapor Deposition, CVD) 등으로 분류될 수 있다.Such deposition processes may be classified into vacuum deposition, sputtering, and physical vapor deposition (PVD), chemical vapor deposition (CVD), and the like.
이 중, 스퍼터링 방식은 비교적 낮은 진공도에서 플라스마를 발생시키고, 이온화된 플라즈마를 가속하여 증착물질인 타켓에 충돌시킴으로써, 목적의 원자를 비산시켜 기판상에 박막이 증착되게 하는 박막 증착 공정이다.Among these, the sputtering method is a thin film deposition process that generates plasma at a relatively low vacuum degree, accelerates an ionized plasma, and collides with a target, which is a deposition material, to deposit thin films on a substrate by scattering target atoms.
또한, 화학 기상 증착 방식은 플라즈마에 의해 반응가스를 분해하여 목적하는 물질의 박막을 기판 상에 적층시키는 방법이다.In addition, the chemical vapor deposition method is a method of depositing a thin film of a target material on a substrate by decomposing the reaction gas by plasma.
이러한 다양한 증착 공정을 적용하여, 박막을 증착하기 위한 플라즈마 증착 장치가 개발되고 있으며, 본 출원인은 한국 등록특허 제10-1160680호(원통형 스퍼터링 캐소드)를 제안한 바 있다. Applying such various deposition processes, a plasma deposition apparatus for depositing a thin film is being developed, and the applicant has proposed Korean Patent No. 10-1160680 (cylindrical sputtering cathode).
종래의 원통형 스퍼터링 캐소드는 전극과 마그넷이 서로 독립적으로 회전할 수 있어, 전극 표면의 자기장 세기나 위치를 효과적으로 조절할 수 있는 장점이 있으나, 마그넷을 회전시키기 위한 회전 축이 캡의 외측으로 돌출되어 있고, 회전 축을 회전시키기 위한 구동 계인 앤드 블럭이 전극 본체의 양단에 일체로 결합되어 있으므로, 캐소드 전체의 길이가 길어지는 문제점 있다.Conventional cylindrical sputtering cathode has the advantage that the electrode and the magnet can rotate independently of each other, so that the magnetic field strength or position of the electrode surface can be effectively adjusted, the rotation axis for rotating the magnet protrudes out of the cap, Since the end block, which is a drive system for rotating the rotary shaft, is integrally coupled to both ends of the electrode main body, there is a problem in that the entire length of the cathode is increased.
이러한 문제점은 캐소드가 진공 챔버 내부에 장착되었을 때, 타겟이 코팅되지 않은 앤드 블럭도 함께 진공 챔버 내부에 위치하게 되므로, 챔버 내부 전체에 증착물질을 균일하게 비산시키지 못하여 증착 품질이나 증착 효율을 떨어뜨리는 원인이 된다. This problem is that when the cathode is mounted inside the vacuum chamber, the unblocked end block is also placed inside the vacuum chamber, which does not uniformly scatter the deposition material throughout the chamber, thereby reducing the deposition quality or the deposition efficiency. Cause.
또한, 전극 본체와 앤드 블럭이 일체형으로 제작되므로 무게가 무거워 진공 챔버에서 착탈하는데 어려움이 있고, 타겟을 전극 본체에 다시 코팅할 때 앤드 블럭에 타겟이 코팅되지 않게 하는 노력이 필요하다.In addition, since the electrode body and the end block are made in one piece, the weight is heavy, so that the electrode body and the end block are difficult to attach and detach from the vacuum chamber.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 진공 챔버 내부에 타겟이 코팅된 전극 본체 부분만이 위치할 수 있게 하여 증착 물질이 진공 챔버 내부에서 균일하게 비산할 수 있게 함으로써 증착 품질과 효율을 향상시킬 수 있는 플라즈마 증착 장치를 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to allow only a portion of the electrode body coated with a target to be positioned inside the vacuum chamber so that the deposition material can be uniformly scattered inside the vacuum chamber. The present invention provides a plasma deposition apparatus that can improve deposition quality and efficiency.
또한, 캐소드 전극과 구동수단을 서로 분리할 수 있게 하여 무게를 줄임으로써 유지 보수가 용이하고, 타겟 소진 후, 캐소드 전극에만 쉽게 타겟을 재 코팅할 수 있는 플라즈마 증착 장치를 제공하는 것이다.In addition, it is possible to provide a plasma deposition apparatus that is easy to maintain by reducing the weight by separating the cathode electrode and the driving means from each other, and can easily re-coated the target only on the cathode after exhausting the target.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The objects of the present invention are not limited to the above-mentioned objects, and other objects that are not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 증착 대상물인 기재를 내부공간에 위치시킬 수 있는 진공 챔버; 상기 진공 챔버 내부에서 회전할 수 있도록 구비되고, 상기 기재를 향해 플라즈마를 발생시키며, 전극 본체와 상기 전극 본체 내측에 구비되는 마그넷을 포함하는 캐소드 전극; 상기 진공 챔버의 일 측 외부에 구비되고, 상기 진공 챔버의 일 측면을 관통하여 상기 전극 본체와 체결되어 상기 전극 본체를 회전시키는 전극 본체 구동수단; 및 상기 진공 챔버의 타 측 외부에 구비되고, 상기 진공 챔버의 타 측면을 관통하여 상기 마그넷과 체결되어 상기 마그넷을 회전시키는 마그넷 구동수단;을 포함하여 상기 전극 본체와 상기 마그넷을 외부에서 개별적으로 회전시킬 수 있는 플라즈마 증착 장치를 제공한다.The present invention to achieve the above object is a vacuum chamber that can be placed in the interior space the substrate to be deposited; A cathode electrode provided to rotate inside the vacuum chamber, generating a plasma toward the substrate, and including a electrode body and a magnet provided inside the electrode body; An electrode body driving means which is provided outside one side of the vacuum chamber and penetrates one side of the vacuum chamber and is engaged with the electrode body to rotate the electrode body; And magnet driving means provided outside the other side of the vacuum chamber and penetrating the other side of the vacuum chamber to rotate with the magnet to rotate the magnet separately from the outside. It provides a plasma deposition apparatus that can be.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 캐소드 전극은 상기 진공 챔버 내부에서 복수 개로 구비될 수 있다.In a preferred embodiment, the cathode electrode may be provided in plurality in the vacuum chamber.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 전극 본체 구동수단과 상기 마그넷 구동수단은 상기 캐소드 전극의 개수에 대응하여 복수 개로 구비될 수 있다.In a preferred embodiment, the electrode body driving means and the magnet driving means may be provided in plurality in correspondence with the number of the cathode electrode.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 전극 본체 구동수단들 또는 상기 마그넷 구동수단들은 하나의 구동원에 의해 동시에 구동하거나 서로 다른 구동원에 의해 개별적으로 구동할 수 있다.In a preferred embodiment, the electrode body driving means or the magnet driving means may be driven simultaneously by one drive source or individually by different drive sources.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 캐소드 전극의 길이는 상기 진공 챔버의 내부 폭과 대응하는 길이를 갖고, 상기 캐소드 전극:은, 양측이 개방된 원통 형상의 전극 본체; 상기 전극 본체의 일 측에 체결되며, 상기 전극 본체와 함께 회전할 수 있는 제1 캡; 상기 전극 본체의 타 측에 체결되며, 상기 전극 본체와 함께 회전할 수 있는 제2 캡; 상기 전극 본체의 내측에 길이 방향으로 구비되는 마그넷 지지틀; 및 상기 전극 본체의 내측에서 상기 마그넷 지지틀 외 측면 소정 위치에 부착되는 마그넷;을 포함하고, 상기 마그넷 지지틀의 일단은 상기 제1 캡 상에서 회전할 수 있도록 상기 제1 캡의 중앙부에 결합하고, 타 단은 상기 제2 캡 상에서 회전할 수 있도록 상기 제2 캡의 중앙부에 결합하며, 상기 마그넷 지지틀의 양단은 상기 캡들의 외부로 돌출되지 않는다.In a preferred embodiment, the length of the cathode electrode has a length corresponding to the inner width of the vacuum chamber, the cathode electrode: a cylindrical electrode body of which both sides are open; A first cap fastened to one side of the electrode body and rotatable with the electrode body; A second cap fastened to the other side of the electrode body and rotatable with the electrode body; A magnet support frame provided in the longitudinal direction of the electrode body; And a magnet attached to a side of the magnet support frame at a predetermined position inside the electrode body, wherein one end of the magnet support frame is coupled to a central portion of the first cap so as to rotate on the first cap. The other end is coupled to the center portion of the second cap so as to rotate on the second cap, both ends of the magnet support frame does not protrude out of the caps.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 제1 캡:은, 중앙부에 중공이 형성된 원판 형상으로, 상기 전극 본체의 일측 내부로 삽입되며, 중공에 상기 마그넷 지지틀의 일측이 끼워지는 제1 내측 캡; 중앙부에 중공이 형성된 원판 형상으로, 상기 전극 본체의 일측 단부에 체결되며, 내측 면이 상기 제1 내측 캡의 외측 면과 맞닿아 결합되는 제1 외측 캡; 상기 제1 내측 캡이 상기 전극 본체로 삽입된 후, 상기 전극 본체 내부로 삽입되어 소정의 위치에 고정되며, 상기 제1 내측 캡이 상기 전극 본체의 외부로 이탈되지 않게 하는 제1 스냅 링;을 포함한다.In a preferred embodiment, the first cap: a first inner cap having a hollow in the center portion is inserted into one side of the electrode body, the one side of the magnet support frame in the hollow; A first outer cap having a hollow shape in a center portion, the first outer cap being fastened to one end of the electrode body, and having an inner surface contacting with an outer surface of the first inner cap; A first snap ring which is inserted into the electrode body and fixed to a predetermined position after the first inner cap is inserted into the electrode body, and prevents the first inner cap from being separated out of the electrode body; Include.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 제2 캡:은, 중앙부에 중공이 형성된 원판 형상으로, 상기 전극 본체의 타측 내부로 삽입되며, 중공에 상기 중공에 마그넷 지지틀의 타측이 끼워지는 제2 내측 캡; 중앙부에 중공이 형성된 원판 형상으로, 상기 전극 본체의 타측 단부에 체결되며, 내측 면이 상기 제2 내측 캡의 외측 면과 맞닿아 결합하는 제2 외측 캡; 상기 제2 내측 캡이 상기 전극 본체로 삽입된 후, 상기 전극 본체 내부로 삽입되어 소정의 위치에 고정되며, 상기 제2 내측 캡이 상기 전극 본체의 외부로 이탈되지 않게 하는 제2 스냅 링;을 포함한다.In a preferred embodiment, the second cap: a second inner cap having a hollow in the center portion is inserted into the other side of the electrode body, the other side of the magnet support frame is inserted into the hollow in the hollow; A second outer cap having a hollow shape in a center portion, the second outer cap being coupled to the other end of the electrode body and having an inner surface contacting with an outer surface of the second inner cap; A second snap ring which is inserted into the electrode body and fixed to a predetermined position after the second inner cap is inserted into the electrode body, and prevents the second inner cap from being separated out of the electrode body; Include.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 제1 내측 캡에는 상기 전극 본체의 내부공간과 상기 제1 외측 캡의 중공이 서로 연통되게 하고, 외부로부터 상기 제1 외측 캡의 중공으로 공급된 냉각수를 상기 전극 본체의 내부공간으로 공급하는 냉각수 유입홀이 형성되고, 상기 제2 내측 캡에는 상기 전극 본체의 내부공간과 상기 제2 외측 캡의 중공이 서로 연통되게 하여, 상기 전극 본체로 유입된 냉각수를 상기 제2 외측 캡의 중공을 통해 배출할 수 있는 냉각수 유출홀이 형성된다.In the preferred embodiment, the inner space of the electrode body and the hollow of the first outer cap is in communication with the first inner cap, the cooling water supplied from the outside to the hollow of the first outer cap of the electrode body A cooling water inflow hole for supplying an inner space is formed, and an inner space of the electrode body and a hollow of the second outer cap communicate with each other in the second inner cap, so that the coolant flowing into the electrode body is transferred to the second outer cap. Cooling water outlet holes are formed that can be discharged through the hollow of the cap.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 마그넷 지지틀은 상기 내측 캡들에서 이탈되지 않고 상기 전극 본체의 중심축 상에서 소정 거리 이동 가능하도록 구비된다.In a preferred embodiment, the magnet support frame is provided to be moved a predetermined distance on the central axis of the electrode body without being separated from the inner caps.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 전극 본체의 양측 내면에는 상기 내측 캡들이 상기 전극 본체의 중앙부를 향해 이동될 수 있는 거리를 제한하는 단턱부가 형성된다.In a preferred embodiment, both side inner surfaces of the electrode body is formed with a step limiting the distance that the inner caps can be moved toward the center portion of the electrode body.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 전극 본체 구동수단:은, 상기 진공 챔버의 일 측 외부에 결합하고, 소정 위치에 모터 구동축 삽입부가 형성된 케이스; 상기 케이스의 내부에서 회전 가능하도록 구비되며, 상기 모터 구동축 삽입부에 삽입되는 모터 구동축과 결합하여 회전하는 동력전달 기어; 일측은 상기 동력전달 기어와 결합되고, 타측은 상기 진공 챔버의 외벽을 관통하여 상기 전극 본체와 체결되며, 상기 동력전달 기어의 회전력을 상기 전극 본체에 전달하되 상기 마그넷은 회전시키지 않고 상기 전극 본체만을 회전시키는 전극 본체 회전 전극 본체 회전 샤프트;를 포함한다.In a preferred embodiment, the electrode body driving means: a case coupled to the outside of one side of the vacuum chamber, the motor drive shaft insertion portion formed in a predetermined position; A power transmission gear provided to be rotatable inside the case and rotating in combination with a motor drive shaft inserted into the motor drive shaft insert; One side is coupled to the power transmission gear, the other side is coupled to the electrode body through the outer wall of the vacuum chamber, and transmits the rotational force of the power transmission gear to the electrode body, but the magnet does not rotate only the electrode body And a rotating electrode body rotating electrode body rotating shaft.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 전극 본체 회전 전극 본체 회전 샤프트는 중공이 형성된 원통 형상이며, 상기 전극 본체 회전 전극 본체 회전 샤프트의 중공은 상기 냉각수 유입홀을 통해 상기 전극 본체의 내부공간과 서로 연통된다.In a preferred embodiment, the electrode body rotating electrode body rotating shaft is a cylindrical shape with a hollow, the hollow of the electrode body rotating electrode body rotating shaft is in communication with the internal space of the electrode body through the cooling water inlet hole.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 전극 본체 구동수단은 상기 케이스를 관통하여 상기 전극 본체 회전 전극 본체 회전 샤프트의 중공에 삽입되며, 외부의 냉각수를 상기 전극 본체 회전 전극 본체 회전 샤프트를 통해 상기 전극 본체의 내부공간으로 공급하는 냉각수 공급라인을 더 포함한다.In a preferred embodiment, the electrode body driving means is inserted into the hollow of the electrode body rotating electrode body rotating shaft through the case, the external cooling water inside the electrode body through the electrode body rotating electrode body rotating shaft It further includes a cooling water supply line for supplying to the space.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 전극 본체 구동수단은 상기 냉각수 공급라인의 외측면과 상기 전극 본체 회전 전극 본체 회전 샤프트의 내측면 사이에 구비되어, 상기 전극 본체 회전 전극 본체 회전 샤프트로 공급된 냉각수가 상기 냉각수 공급라인의 외측면으로 누수되지 않게 하는 오일 씰을 더 포함한다.In the preferred embodiment, the electrode body driving means is provided between the outer surface of the cooling water supply line and the inner surface of the electrode body rotary electrode body rotary shaft, the coolant supplied to the electrode body rotary electrode body rotary shaft is It further comprises an oil seal to prevent leakage to the outer surface of the cooling water supply line.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 전극 본체 구동수단은 일측은 상기 전극 본체 회전 전극 본체 회전 샤프트의 중공에 삽입되고, 타측은 상기 전극 본체의 내부를 향해 돌출되는 스프링을 더 포함하고, 상기 스프링은 상기 마그넷이 상기 전극 본체의 축 방향으로 이동하지 않도록 탄성 가압한다.In a preferred embodiment, the electrode body driving means is one side is inserted into the hollow of the electrode body rotary electrode body rotary shaft, the other side further comprises a spring protruding toward the inside of the electrode body, the spring is the magnet It elastically presses so that it may not move to the axial direction of the said electrode main body.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 전극 본체 구동수단은 상기 케이스의 내부에서 상기 전극 본체 회전 전극 본체 회전 샤프트의 외측에 접촉하여 구비되며, 외부의 전원을 상기 전극 본체 회전 전극 본체 회전 샤프트를 통해 상기 전극 본체로 전달하는 전원 공급판을 더 포함한다.In the preferred embodiment, the electrode body driving means is provided in contact with the outside of the electrode body rotary electrode body rotary shaft inside the case, the external power source through the electrode body rotary electrode body rotary shaft through the electrode body It further comprises a power supply plate for transmitting to.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 마그넷 구동수단:은, 상기 진공 챔버의 타측 외부에 결합하고, 소정 위치에 모터 구동축 삽입부가 형성된 케이스; 상기 케이스의 내부에서 회전 가능하도록 구비되며, 상기 모터 구동축 삽입부에 삽입되는 모터 구동축과 결합하여 회전하는 동력전달 기어; 일측은 상기 동력전달 기어와 결합되고, 타측은 상기 진공 챔버의 외벽을 관통하여 상기 마그넷과 체결되며, 상기 동력전달 기어의 회전력을 상기 마그넷에 전달하되, 상기 전극 본체는 회전시키지 않고, 상기 마그넷만을 회전시키는 마그넷 회전 전극 본체 회전 샤프트; 및 중공이 형성된 원통형상으로, 일측은 상기 마그넷 회전 전극 본체 회전 샤프트의 외측으로 삽입되고, 타측은 상기 전극 본체와 체결되어 상기 전극 본체의 회전에 의해 회전하되, 상기 케이스 및 상기 마그넷 회전 전극 본체 회전 샤프트와는 별개로 회전하는 전극 본체 연결 전극 본체 회전 샤프트;를 포함한다.In a preferred embodiment, the magnet drive means: a case coupled to the outside of the other side of the vacuum chamber, the motor drive shaft insertion portion formed in a predetermined position; A power transmission gear provided to be rotatable inside the case and rotating in combination with a motor drive shaft inserted into the motor drive shaft insert; One side is coupled to the power transmission gear, the other side is coupled to the magnet through the outer wall of the vacuum chamber, and transmits the rotational force of the power transmission gear to the magnet, the electrode body does not rotate, only the magnet A rotating magnet rotating electrode body rotating shaft; And a hollow cylindrical shape, one side of which is inserted to the outside of the magnet rotating electrode body rotating shaft, and the other side of which is engaged with the electrode body to be rotated by the rotation of the electrode body, wherein the case and the magnet rotating electrode body are rotated. And an electrode body connecting electrode body rotating shaft rotating separately from the shaft.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 전극 본체 연결 전극 본체 회전 샤프트는 중공이 형성된 원통 형상이며, 상기 전극 본체 연결 전극 본체 회전 샤프트의 중공은 상기 냉각수 배출홀을 통해 상기 전극 본체의 내부공간과 서로 연통된다.In a preferred embodiment, the electrode body connecting electrode body rotation shaft is a cylindrical shape with a hollow formed, the hollow of the electrode body connection electrode body rotation shaft is in communication with the internal space of the electrode body through the cooling water discharge hole.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 마그넷 회전 전극 본체 회전 샤프트의 내측에는 냉각수 배출 라인이 형성되고, 상기 마그넷 회전 전극 본체 회전 샤프트의 소정 위치에는 상기 전극 본체 연결 전극 본체 회전 샤프트의 중공과 상기 냉각수 배출 라인을 연통하는 연통홀이 형성되며, 상기 전극 본체 내부의 냉각수는 상기 냉각수 배출홀, 상기 전극 본체 연결 전극 본체 회전 샤프트의 중공, 상기 마그넷 회전 전극 본체 회전 샤프트의 연통홀, 상기 냉각수 배출 라인을 순차로 거쳐 외부로 배출된다.In a preferred embodiment, a cooling water discharge line is formed inside the magnet rotating electrode body rotating shaft, and a hollow of the electrode body connecting electrode body rotating shaft and the cooling water discharge line are formed at a predetermined position of the magnet rotating electrode body rotating shaft. Communication holes are formed, and the coolant inside the electrode body sequentially passes through the cooling water discharge hole, the hollow of the electrode body connecting electrode body rotating shaft, the communication hole of the magnet rotating electrode body rotating shaft, and the cooling water discharge line. It is discharged to the outside.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 마그넷 구동 수단은 상기 마그넷 회전 전극 본체 회전 샤프트의 외측면과 상기 전극 본체 연결 전극 본체 회전 샤프트의 내측면 사이에 구비되며, 상기 전극 본체 연결 전극 본체 회전 샤프트의 중공으로 유입된 냉각수가 상기 마그넷 회전 전극 본체 회전 샤프트의 외측면으로 누수되지 않게 하는 오일 씰을 더 포함한다.In a preferred embodiment, the magnet driving means is provided between an outer surface of the magnet rotating electrode body rotating shaft and an inner surface of the electrode body connecting electrode body rotating shaft, and flows into the hollow of the electrode body connecting electrode body rotating shaft. And an oil seal that prevents the coolant from leaking to the outer surface of the magnet rotating electrode body rotating shaft.
본 발명의 플라즈마 증착 장치에 의하면, 진공 챔버 내부에 타겟이 코팅된 전극 본체 부분만이 위치할 수 있게 되어 증착 물질이 진공 챔버 내부에서 균일하게 비산할 수 있고, 이 결과 증착 품질과 효율을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.According to the plasma deposition apparatus of the present invention, only the target body portion coated with the target can be positioned inside the vacuum chamber, so that the deposition material can be uniformly scattered inside the vacuum chamber, thereby improving the deposition quality and efficiency. There are advantages to it.
또한, 본 발명의 플라즈마 증착 장치에 의하면, 캐소드 전극과 구동수단을 서로 분리할 수 있게 하여 무게를 줄임으로써 유지 보수가 용이하고, 타겟 소진 후, 캐소드 전극을 진곰 챔버 외부로 빼내어 쉽게 타겟을 재 코팅할 수 있는 장점이 있다.In addition, according to the plasma deposition apparatus of the present invention, the cathode electrode and the driving means can be separated from each other to reduce the weight, and the maintenance is easy. There is an advantage to this.
또한, 본 발명의 플라즈마 증착 장치에 의하면, 마그넷과 전극 본체가 별개로 회전할 수 있으므로 다양한 증착 조건에 따라 자기장의 형성 위치를 용이하게 가변할 수 있는 장점이 있다.In addition, according to the plasma deposition apparatus of the present invention, since the magnet and the electrode body can be rotated separately, there is an advantage that the position of the magnetic field can be easily changed according to various deposition conditions.
또한, 본 발명의 플라즈마 증착 장치에 의하면, 전극 본체의 양측에 체결된 캡들에 의해, 챔버 외부의 전극 본체 구동수단과 마그넷 구동수단이 간단한 구조로 체결될 수 있으며, 일체로 패키지화될 수 있다.In addition, according to the plasma deposition apparatus of the present invention, by the caps fastened to both sides of the electrode body, the electrode body driving means and the magnet driving means outside the chamber can be fastened in a simple structure, and can be packaged integrally.
또한, 본 발명의 플라즈마 증착 장치에 의하면, 전극 본체를 구성하는 부품들 간의 체결이 용이하여 장치의 조립성을 개선할 수 있는 장점이 있다.In addition, according to the plasma deposition apparatus of the present invention, the fastening between the components constituting the electrode main body has an advantage of improving the assembly of the device.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 플라즈마 증착 장치를 보여주는 도면,1 is a view showing a plasma deposition apparatus according to a first embodiment of the present invention,
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 플라즈마 증착 장치의 캐소드 전극의 분해도,2 is an exploded view of a cathode electrode of a plasma deposition apparatus according to a first embodiment of the present invention;
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 플라즈마 증착 장치의 캐소드 전극의 축방향 단면을 보여주는 도면,3 is a view showing an axial cross section of a cathode electrode of a plasma deposition apparatus according to a first embodiment of the present invention;
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 플라즈마 증착 장치의 캐소드 전극의 제1 캡을 자세하게 보여주는 도면,4 is a view showing in detail the first cap of the cathode electrode of the plasma deposition apparatus according to the first embodiment of the present invention,
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 플라즈마 증착 장치의 캐소드 전극의 제2 캡을 자세하게 보여주는 도면,5 is a view showing in detail the second cap of the cathode electrode of the plasma deposition apparatus according to the first embodiment of the present invention,
도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 플라즈마 증착 장치의 캐소드 전극의 축방향에 수직한 방향 단면을 보여주는 도면,6 is a cross-sectional view showing a direction perpendicular to the axial direction of the cathode of the plasma deposition apparatus according to the first embodiment of the present invention;
도 7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 플라즈마 증착 장치의 캐소드 전극의 조립 과정을 설명하기 위한 도면,7 is a view for explaining the assembly process of the cathode electrode of the plasma deposition apparatus according to the first embodiment of the present invention,
도 8은 본 발명의 제1 실시예에 따른 플라즈마 증착 장치의 전극 본체 구동수단을 보여주는 도면,8 is a view showing an electrode body driving means of the plasma deposition apparatus according to the first embodiment of the present invention;
도 9는 본 발명의 제1 실시예에 따른 플라즈마 증착 장치의 전극 본체 구동수단에 모터가 설치된 상태를 보여주는 도면,9 is a view showing a motor is installed in the electrode body driving means of the plasma deposition apparatus according to the first embodiment of the present invention,
도 10은 본 발명의 제1 실시예에 따른 플라즈마 증착 장치의 전극 본체 구동수단의 단면도,10 is a cross-sectional view of the electrode body driving means of the plasma deposition apparatus according to the first embodiment of the present invention;
도 11은 본 발명의 제1 실시예에 따른 플라즈마 증착 장치의 마그넷 구동수단을 보여주는 도면,11 is a view showing a magnet driving means of the plasma deposition apparatus according to the first embodiment of the present invention,
도 12는 본 발명의 제1 실시예에 따른 플라즈마 증착 장치의 마그넷 구동수단에 모터가 설치된 상태를 보여주는 도면,12 is a view showing a state in which a motor is installed in the magnet driving means of the plasma deposition apparatus according to the first embodiment of the present invention,
도 13은 본 발명의 제1 실시예에 따른 플라즈마 증착 장치의 마그넷 구동수단의 단면도,13 is a cross-sectional view of a magnet driving means of the plasma deposition apparatus according to the first embodiment of the present invention;
도 14는 본 발명의 제2 실시예에 따른 플라즈마 증착 장치의 일측을 보여주는 도면,14 is a view showing one side of a plasma deposition apparatus according to a second embodiment of the present invention;
도 15는 본 발명의 제2 실시예에 따른 플라즈마 증착 장치의 타측을 보여주는 도면이다.15 is a view showing the other side of the plasma deposition apparatus according to the second embodiment of the present invention.
[제1 실시예][First Embodiment]
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 플라즈마 증착 장치를 보여주는 도면으로 내부를 보여주는 도면이다.1 is a view showing an interior of a plasma deposition apparatus according to a first embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 증착 장치(1000)는 진공조건에서 플라스마를 발생시켜, 타켓 물질이 비산하게 함으로써, 기재상에 박막이 증착되게 하는 증착 장치이다.Referring to FIG. 1, the plasma deposition apparatus 1000 according to an exemplary embodiment of the present invention is a deposition apparatus that generates a plasma under vacuum conditions and scatters a target material, thereby depositing a thin film on a substrate.
또한, 상기 플라즈마 증착 장치(1000)는 진공 챔버(1100), 캐소드 전극(1200), 전극 본체 구동수단(1300) 및 마그넷 구동수단(1400)을 포함하여 이루어진다.In addition, the plasma deposition apparatus 1000 includes a vacuum chamber 1100, a cathode electrode 1200, an electrode body driving means 1300, and a magnet driving means 1400.
상기 진공 챔버(1100)는 증착 대상인 기재(s)를 내부 공간에 위치시켜 증착을 위한 진공 분위기를 제공할 수 있는 챔버이다.The vacuum chamber 1100 is a chamber capable of providing a vacuum atmosphere for deposition by placing the substrate s to be deposited in an internal space.
또한, 상기 진공 챔버(1100)의 내부에는 기재(s)가 올려지는 적재부(10)가 구비될 수 있다.In addition, the inside of the vacuum chamber 1100 may be provided with a mounting portion 10 on which the substrate (s) is placed.
상기 캐소드 전극(1200)은 상기 진공 챔버(1100) 내부에 탈착식으로 구비되며, 화학 기상 증착 또는 물리 기상 증착 방법으로 증착 물질을 비산시키기 위한 전극이다.The cathode electrode 1200 is detachably provided in the vacuum chamber 1100 and is an electrode for scattering a deposition material by chemical vapor deposition or physical vapor deposition.
또한, 상기 캐소드 전극(1200)은 전극 본체(1210)와 마그넷(1250)을 포함하여 이루어진다.In addition, the cathode electrode 1200 includes an electrode body 1210 and a magnet 1250.
또한, 상기 전극 본체(1210)는 양측이 개방된 원통 형상의 전극으로써, 상기 진공 챔버(1100)의 내부에서 회전가능하도록 장착된다.In addition, the electrode body 1210 is a cylindrical electrode having both sides open, and is mounted to be rotatable inside the vacuum chamber 1100.
또한, 상기 마그넷(1250)은 상기 전극 본체(1210)의 내측에 구비되며, 자기장을 발생시켜 증착 물질의 비산 방향을 조절한다.In addition, the magnet 1250 is provided inside the electrode body 1210 and generates a magnetic field to control the scattering direction of the deposition material.
상기 전극 본체 구동수단(1300)은 상기 전극 본체(1210)를 회전시키기 위한 수단으로서, 상기 진공 챔버(1100)의 일측 외부에 구비된다.The electrode body driving means 1300 is a means for rotating the electrode body 1210 and is provided outside one side of the vacuum chamber 1100.
또한, 상기 전극 본체 구동수단(1300)의 구동축은 상기 진공 챔버(1100)를 관통하여, 상기 전극 본체(1210)와 연결되며 상기 전극 본체(1210)를 회전시킨다.In addition, a driving shaft of the electrode body driving means 1300 passes through the vacuum chamber 1100, is connected to the electrode body 1210, and rotates the electrode body 1210.
상기 마그넷 구동수단(1400)은 상기 마그넷(1250)을 회전시키기 위한 수단으로서, 상기 진공 챔버(1100)의 타측 외부에 구비된다.The magnet driving means 1400 is a means for rotating the magnet 1250 and is provided outside the other side of the vacuum chamber 1100.
또한, 상기 마그넷 구동수단(1400)의 구동축은 상기 진공 챔버(1100)를 관통하여, 상기 마그넷(1250)과 체결되어 상기 마그넷(1250)을 회전시킨다.In addition, the driving shaft of the magnet driving means 1400 penetrates the vacuum chamber 1100 and is engaged with the magnet 1250 to rotate the magnet 1250.
즉, 본 발명에 따른 플라즈마 증착 장치(1000)는 상기 전극 본체 구동수단(1300)과 상기 마그넷 구동수단(1400)을 상기 진공 챔버(1100)의 외부에서 체결할 수 있으므로, 상기 캐소드 전극(1200)만이 상기 진공 챔버(1100) 내부에 위치할 수 있으므로 상기 진공 챔버(1100) 내부에서 자기장 발생 영역을 최대화할 수는 장점이 있다.That is, the plasma deposition apparatus 1000 according to the present invention may fasten the electrode main body driving means 1300 and the magnet driving means 1400 outside the vacuum chamber 1100, and thus, the cathode electrode 1200 may be fastened. Since only the inside of the vacuum chamber 1100 may be located, the magnetic field generating region may be maximized in the vacuum chamber 1100.
또한, 상기 캐소드 전극(1200)의 폭은 상기 진공 챔버(1100)의 내부 폭과 대응되는 것이 바람직하다.In addition, the width of the cathode electrode 1200 preferably corresponds to the inner width of the vacuum chamber 1100.
이는 상기 진공 챔버(1100)의 내부 공간의 자기장 발생 영역을 극대화할 수 있으므로, 증착 물질이 균일하게 비산되게 하여 증착 품질, 증착 효율을 향상시킬 수 있게 한다.This can maximize the magnetic field generating region of the internal space of the vacuum chamber 1100, thereby allowing the deposition material to be uniformly scattered to improve the deposition quality and deposition efficiency.
또한, 상기 진공 챔버(1100)의 내부에는 상기 캐소드 전극(1200)을 소정위치에 떠 있도록 지지할 수 있는 지지 프레임(1500)이 구비될 수 있다.In addition, a support frame 1500 may be provided inside the vacuum chamber 1100 to support the cathode electrode 1200 to float at a predetermined position.
이는 상기 캐소드 전극(1200)을 상기 진공 챔버(1100)의 내부 공간 소정위치에 위치시킨 후, 상기 전극본체 구동수단(1300), 상기 마그넷 구동수단(1400)을 상기 진공 챔버(1100) 외부에서 체결하기 위함이다.This is because the cathode electrode 1200 is positioned at a predetermined position in the internal space of the vacuum chamber 1100, and then the electrode body driving means 1300 and the magnet driving means 1400 are fastened outside the vacuum chamber 1100. To do this.
그러나 상기 지지 프레임(1500)을 이용하지 않고, 별도의 기중기를 이용하여, 상기 캐소드 전극(1200)을 소정위치에 위치시킨 후, 상기 전극 본체 구동수단(1300) 및 상기 마그넷 구동수단(1400)을 체결하여 고정할 수 있다.However, after the cathode electrode 1200 is positioned at a predetermined position using a separate crane without using the support frame 1500, the electrode main body driving means 1300 and the magnet driving means 1400 are moved. Can be fixed by tightening.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 플라즈마 증착 장치(1000)의 캐소드 전극(1200)의 분해도이고, 도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 플라즈마 증착 장치(1000)의 캐소드 전극(1200)의 축 방향 단면을 보여주는 도면이다.FIG. 2 is an exploded view of the cathode electrode 1200 of the plasma deposition apparatus 1000 according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 3 is the cathode electrode of the plasma deposition apparatus 1000 according to the first embodiment of the present invention. 1200 shows an axial cross section.
도 2 및 도 3을 참조하면, 상기 캐소드 전극(1200)은 전극 본체(1210), 마그넷 지지틀(1240), 마그넷(1250), 제1 캡(1220) 및 제2 캡(1230)을 포함하여 이루어진다.2 and 3, the cathode electrode 1200 includes an electrode body 1210, a magnet support frame 1240, a magnet 1250, a first cap 1220, and a second cap 1230. Is done.
상기 전극 본체(1210)는 양측이 개방된 원통 형상의 전극으로 전원이 공급되면, 상기 진공 챔버(1100) 내부에 플라즈마를 발생시킨다.The electrode body 1210 generates plasma in the vacuum chamber 1100 when power is supplied to a cylindrical electrode having both sides open.
또한, 상기 전극 본체(1210)는 물리 기상 증착을 수행할 경우, 외면에 증착 물질인 타겟이 코팅될 수 있고, 화학 기상 증착을 수행할 경우, 별도의 타겟이 코팅되지 않는다.In addition, when performing physical vapor deposition, the electrode body 1210 may be coated with a target, which is a deposition material, on the outer surface, and when performing chemical vapor deposition, a separate target is not coated.
상기 마그넷 지지틀(1240)은 상기 마그넷(1250)을 상기 전극 본체(1210)의 내부에서 지지하기 위한 틀로서, 상기 전극 본체(1210)의 내부에서 회전가능하도록 구비되며, 상기 마그넷(1250)을 회전시킨다.The magnet support frame 1240 is a frame for supporting the magnet 1250 inside the electrode body 1210, and is provided to be rotatable inside the electrode body 1210. Rotate
또한, 상기 마그넷 지지틀(1240)은 상기 전극 본체(1210)의 길이 방향으로 구비된다.In addition, the magnet support frame 1240 is provided in the longitudinal direction of the electrode body 1210.
상기 마그넷(1250)은 상기 마그넷 지지틀(1240)에 의해 상기 전극 본체(1210) 내부에 위치하며, 상기 전극 본체(1210) 외부에 소정의 방향으로 자기장이 형성되게 하여 플라즈마를 밀집시킨다.The magnet 1250 is positioned inside the electrode body 1210 by the magnet support frame 1240, and densely plasma by allowing a magnetic field to be formed outside the electrode body 1210 in a predetermined direction.
또한, 이 플라즈마의 밀집 위치에 따라 증착 물질이 비산하는 방향이 제어된다.Further, the direction in which the deposition material scatters is controlled in accordance with the dense position of the plasma.
상기 제1 캡(1220)은 상기 전극 본체(1210)의 일측에 체결된다.The first cap 1220 is fastened to one side of the electrode body 1210.
또한, 상기 제1 캡(1220)은 상기 진공 챔버(1100) 상기 전극 본체 구동수단(1300)의 구동축과 착탈식으로 체결되어, 상기 전극 본체(1210)의 중심축(c)을 중심으로 상기 전극 본체(1210)와 함께 회전된다.In addition, the first cap 1220 is detachably fastened to the driving shaft of the vacuum chamber 1100 and the electrode body driving means 1300, and the electrode body is centered on the central axis c of the electrode body 1210. Rotated with 1210.
상기 제2 캡(1230)은 상기 전극 본체(1210)의 타측에 체결된다.The second cap 1230 is fastened to the other side of the electrode body 1210.
또한, 상기 제2 캡(1230)은 상기 전극 본체(1210)의 중심축(c)을 중심으로 상기 전극 본체(1210)와 함께 회전된다.In addition, the second cap 1230 is rotated together with the electrode body 1210 about the central axis c of the electrode body 1210.
즉, 상기 제1 캡(1220)은 상기 전극 본체 구동수단(1300)으로부터 구동력을 전달받고, 상기 전극 본체(1210) 및 상기 제2 캡(1230)과 함께 회전된다.That is, the first cap 1220 receives a driving force from the electrode body driving means 1300 and rotates together with the electrode body 1210 and the second cap 1230.
또한, 상기 마그넷 지지틀(1240)의 양단(1241,1242)은 상기 캡들(1220, 1230)의 중앙부를 관통하며, 상기 캡들(1220, 1230) 상에서 회전할 수 있도록 구비된다.In addition, both ends 1241 and 1242 of the magnet support frame 1240 may pass through the central portion of the caps 1220 and 1230 and may rotate on the caps 1220 and 1230.
다만, 상기 마그넷 지지틀(1240)의 양단은 상기 캡들(1220,1230)의 외측으로 돌출되지 않는다.However, both ends of the magnet support frame 1240 does not protrude to the outside of the caps (1220, 1230).
또한, 상기 마그넷 지지틀(1240)은 상기 진공 챔버(1100) 외부에 구비되는 상기 마그넷 구동수단(1400)의 구동축에 착탈식으로 체결되며, 상기 전극 본체(1210)와는 별개로 회전할 수 있다.In addition, the magnet support frame 1240 is detachably fastened to a drive shaft of the magnet driving means 1400 provided outside the vacuum chamber 1100, and may be rotated separately from the electrode body 1210.
따라서, 상기 진공 챔버(1100)의 내부에는 캐소드 전극(1200)만이 위치할 수 있어 상기 진공 챔버(1100) 내부에서 자기장 발생 영역을 최대화할 수 있고, 이는 증착 물질을 고루 비산시켜 증착 품질을 향상시킬 수 있는 것을 의미한다.Accordingly, only the cathode electrode 1200 may be positioned inside the vacuum chamber 1100 to maximize the magnetic field generating region within the vacuum chamber 1100, which may uniformly scatter the deposition material to improve deposition quality. It means you can.
또한, 상기 마그넷 지지틀(1240)의 타단부(1242)에는 키 홈(a, key way)이 형성되며, 상기 키 홈(a)에는 상기 마그넷 구동수단(1400)의 키가 체결된다.In addition, a key groove (a, key way) is formed in the other end 1242 of the magnet support frame 1240, and a key of the magnet driving means 1400 is fastened to the key groove (a).
그러나 상기 마그넷 지지틀(1240)의 타단부(1242)에 키가 형성되고, 상기 마그넷 구동수단(1400)에는 키 홈이 형성될 수 있다.However, a key may be formed at the other end 1242 of the magnet support frame 1240, and a key groove may be formed in the magnet driving means 1400.
다만, 상기 마그넷 지지틀(1240)에 키가 형성될 경우, 키가 상기 제2 캡(1230)의 외부로 돌출될 수 있는 데, 이 경우, 상기 캐소드 전극(1200)의 탈착과정에서 파손이 발생할 수 있으므로 상기 마그넷 지지틀(1240)에 키 홈이 형성되는 것이 바람직하다.However, when a key is formed in the magnet support frame 1240, the key may protrude to the outside of the second cap 1230. In this case, damage may occur in the detachment process of the cathode electrode 1200. Since it is possible to form a key groove in the magnet support frame 1240.
즉, 상기 전극 본체(1210)는 상기 제1 캡(1220)으로부터 구동력을 전달받아 회전되고, 상기 마그넷(1250)은 상기 마그넷 지지틀(1240)로부터 구동력을 전달받아 회전하며, 이는 상기 전극 본체(1210)와 상기 마그넷(1250)을 별개로 회전시킬 수 있어 다양한 증착 조건에 따라 자기장의 형성 위치를 용이하게 제어할 수 있는 장점을 지닌다.That is, the electrode body 1210 is rotated by receiving a driving force from the first cap 1220, the magnet 1250 is rotated by receiving a driving force from the magnet support frame 1240, which is the electrode body ( 1210 and the magnet 1250 can be rotated separately, so that the position of the magnetic field can be easily controlled according to various deposition conditions.
또한, 상기 마그넷 지지틀(1240)의 외면에는 가이드 부재(1260)가 부착될 수 있고, 상기 가이드 부재(1260)는 일측이 상기 마그넷 지지틀(1240)의 외면과 결합되고, 타측은 상기 전극 본체(1210)의 내측면과 접촉하도록 구비된다.In addition, a guide member 1260 may be attached to the outer surface of the magnet support frame 1240, one side of the guide member 1260 is coupled to the outer surface of the magnet support frame 1240, the other side of the electrode body It is provided to contact the inner surface of the 1210.
또한, 상기 가이드 부재(1260)는 상기 마그넷 지지틀(1240)이 회전축의 위치는 유치한 채, 상기 전극 본체(1210)의 내부에서 회전할 수 있도록 한다.In addition, the guide member 1260 allows the magnet support frame 1240 to rotate inside the electrode body 1210 while retaining the position of the rotation shaft.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 플라즈마 증착 장치(1000)의 캐소드 전극(1200)의 제1 캡(1220)을 자세하게 보여주는 도면이다.4 is a view showing in detail the first cap 1220 of the cathode electrode 1200 of the plasma deposition apparatus 1000 according to the first embodiment of the present invention.
도 4를 참조하면, 상기 제1 캡(1220)은 제1 내측 캡(1221), 제1 외측 캡(1222) 및 제1 스냅 링(1223)을 포함하여 이루어진다.Referring to FIG. 4, the first cap 1220 includes a first inner cap 1221, a first outer cap 1222, and a first snap ring 1223.
상기 제1 내측 캡(1221)은 중앙부에 중공이 형성된 캡으로, 상기 전극 본체(1210)의 일측 내부에 끼워지며, 중공에는 상기 마그넷 지지틀(1240)의 일측(1241)이 회전할 수 있도록 삽입되어 끼워진다.The first inner cap 1221 is a cap having a hollow formed in a central portion thereof, and is inserted into one side of the electrode body 1210, and inserted into the hollow so that one side 1241 of the magnet support frame 1240 may rotate. Is fitted.
상기 제1 외측 캡(1222)은 중앙부에 중공이 형성된 캡으로, 상기 전극 본체(1210)의 일측을 커버하도록 체결되며, 상기 제1 내측 캡(1221)과는 면접하여 결합된다.The first outer cap 1222 is a cap having a hollow portion formed in a central portion thereof, and is fastened to cover one side of the electrode body 1210, and is coupled to the first inner cap 1221 by an interview.
또한, 상기 제1 외측 캡(1222)은 상기 전극 본체 구동 수단(1300)으로부터 동력을 전달받아 상기 전극 본체(1210)를 회전시킨다.In addition, the first outer cap 1222 may receive power from the electrode body driving means 1300 to rotate the electrode body 1210.
상기 제1 스냅 링(1223)은 상기 제1 내측 캡(1221)이 상기 전극 본체(1210)의 외부로 이탈되지 않도록 하며, 상기 전극 본체(1210)의 일측 내부에 끼워진다.The first snap ring 1223 prevents the first inner cap 1221 from being separated from the outside of the electrode body 1210 and is fitted inside one side of the electrode body 1210.
또한, 상기 제1 내측 캡(1221)에는 냉각수 유입홀(1221a)이 형성되며, 상기 냉각수 유입홀(1221a)은 상기 전극 본체(1210)의 내부공간과 상기 제1 내측 캡(1221)의 중공을 서로 연통되게 한다.In addition, a coolant inlet hole 1221a is formed in the first inner cap 1221, and the coolant inlet hole 1221a is formed in the hollow of the inner space of the electrode body 1210 and the first inner cap 1221. To communicate with each other.
도한, 상기 제1 내측 캡(1221)과 상기 제1 외측 캡(1222)의 중공은 서로 연통되며, 상기 제1 외측 캡(1222)의 중공으로 공급되는 냉각수는 상기 냉각수 유입홀(1221a)을 통해 상기 전극 본체(1210)의 내부공간에 유입되며, 상기 전극 본체(1210)와 상기 마그넷(1250)의 온도가 조절된다. In addition, the hollows of the first inner cap 1221 and the first outer cap 1222 communicate with each other, and the coolant supplied to the hollows of the first outer cap 1222 is supplied through the cooling water inlet hole 1221a. Flowing into the inner space of the electrode body 1210, the temperature of the electrode body 1210 and the magnet 1250 is controlled.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 플라즈마 증착 장치(1000)의 캐소드 전극(1200)의 제2 캡(1230)을 자세하게 보여주는 단면도이다.5 is a cross-sectional view illustrating in detail a second cap 1230 of the cathode electrode 1200 of the plasma deposition apparatus 1000 according to the first embodiment of the present invention.
도 5를 참조하면, 상기 제2 캡(1230)은 제2 내측 캡(1231), 제2 외측 캡(1232) 및 제2 스냅 링(1233)을 포함하여 이루어질 수 있다.Referring to FIG. 5, the second cap 1230 may include a second inner cap 1231, a second outer cap 1232, and a second snap ring 1233.
상기 제2 내측 캡(1231)은 중앙부에 중공이 형성된 캡으로서, 상기 전극 본체(1210)의 타측 내부에 끼워지며, 중공에는 상기 마그넷 지지틀(1240)의 타측(1242)이 삽입되어 끼워진다.The second inner cap 1231 is a cap having a hollow formed in a central portion thereof, and is fitted inside the other side of the electrode body 1210, and the other side 1242 of the magnet support frame 1240 is inserted into the hollow.
상기 제2 외측 캡(1232)은 중앙부에 중공이 형성된 캡으로서, 상기 전극 본체(1210)의 타측을 커버하도록 체결되며, 상기 제2 내측 캡(1231)과는 면접하여 결합된다.The second outer cap 1232 is a cap having a hollow portion formed in a central portion thereof, and is fastened to cover the other side of the electrode body 1210, and is coupled to the second inner cap 1231 by an interview.
상기 제2 스냅 링(1233)은 상기 제2 내측 캡(1231)이 상기 전극 본체(1210)의 외부로 이탈되지 않도록 하며, 상기 전극 본체(1210)의 타측 내부에 끼워진다.The second snap ring 1233 may prevent the second inner cap 1231 from being separated from the outside of the electrode body 1210 and may be inserted into the other side of the electrode body 1210.
또한, 상기 제2 내측 캡(1231)에는 냉각수 유출홀(1231a)이 형성된다.In addition, a coolant outlet hole 1231a is formed in the second inner cap 1231.
또한, 상기 냉각수 유출홀(1231a)은 상기 전극 본체(1210)의 내부공간과 상기 제2 내측 캡(1231)의 중공을 연통하는 홀로써, 상기 전극 본체(1210) 내부의 냉각수를 상기 제2 내측 캡(1231)의 중공과 상기 제2 외측 캡(1232)의 중공을 거쳐 외부로 배출되게 한다.In addition, the cooling water outlet hole 1231a is a hole communicating the inner space of the electrode body 1210 and the hollow of the second inner cap 1231, and the cooling water inside the electrode body 1210 is connected to the second inner side. It is discharged to the outside through the hollow of the cap (1231) and the hollow of the second outer cap (1232).
도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 플라즈마 증착 장치(1000)의 캐소드 전극(1200)의 축방향에 수직한 방향 단면을 보여주는 도면이다.6 is a cross-sectional view showing a direction perpendicular to the axial direction of the cathode electrode 1200 of the plasma deposition apparatus 1000 according to the first embodiment of the present invention.
도 6을 참조하면, 상기 마그넷(1250)은 제1 마그넷(1251)과 제2 마그넷(1252)을 포함하여 이루어진다.Referring to FIG. 6, the magnet 1250 includes a first magnet 1251 and a second magnet 1252.
또한, 상기 마그넷(1250)의 개수에는 별도의 제한이 없으며, 적어도 2개 이상의 마그넷이 서로 이격되어 구비될 수 있다.In addition, the number of the magnets 1250 is not particularly limited, and at least two or more magnets may be spaced apart from each other.
또한, 상기 제1 마그넷(1251)과 상기 제2 마그넷(1252)는 서로 다른 극성을 갖는 트랙 형상의 마그넷이며, 서로 이격되어 배열된다.In addition, the first magnet 1251 and the second magnet 1252 are track-shaped magnets having different polarities, and are spaced apart from each other.
또한, 상기 제1 마그넷(1251)은 상기 제2 마그넷(1252)의 내주에 소정 간격 이격되어 삽입되는 형태로 배열될 수 있다.In addition, the first magnet 1251 may be arranged to be inserted into the inner circumference of the second magnet 1252 at predetermined intervals.
또한, 상기 제1 마그넷(1251)와 상기 제2 마그넷(1252)은 상기 전극 본체(1210)의 외면에 자기장을 발생하며, 상기 자기장에 의해 상기 전극 본체(1210)의 외면에는 트랙 형상의 플라즈마가 형성된다. In addition, the first magnet 1251 and the second magnet 1252 generate a magnetic field on an outer surface of the electrode body 1210, and track-shaped plasma is formed on the outer surface of the electrode body 1210 by the magnetic field. Is formed.
도 7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 플라즈마 증착 장치(1000)의 캐소드 전극(1200)의 조립 과정을 설명하기 위한 도면이다.7 is a view for explaining the assembly process of the cathode electrode 1200 of the plasma deposition apparatus 1000 according to the first embodiment of the present invention.
도 7을 참조하면, 먼저, 상기 전극 본체(1210)의 일측(1210a) 내부에 상기 제1 내측 캡(1221)을 삽입한다(a).Referring to FIG. 7, first, the first inner cap 1221 is inserted into one side 1210a of the electrode body 1210 (a).
또한, 상기 전극 본체(1210)의 내면에는 상기 제1 내측 캡(1221)이 상기 전극 본체(1210)의 중앙부를 향해 삽입되는 깊이를 제한하는 단턱부(1211)가 형성되며, 상기 제1 내측 캡(1221)은 상기 단턱부(1211)에 걸려 소정의 위치까지만 삽입된다.In addition, the inner surface of the electrode body 1210 is formed with a stepped portion 1211 for limiting the depth that the first inner cap 1221 is inserted toward the center portion of the electrode body 1210, the first inner cap 1221 is caught by the step portion 1211 and is inserted only to a predetermined position.
다음으로, 상기 제1 스냅링(1223)을 상기 전극 본체(1210)의 일측 내부로 끼워넣는다(b).Next, the first snap ring 1223 is inserted into one side of the electrode body 1210 (b).
다음, 상기 전극 본체(1210)의 타측(1210b) 내부로 상기 마그넷(1250)이 부착된 상기 마그넷 지지틀(1240)을 삽입한다(c).Next, the magnet support frame 1240 to which the magnet 1250 is attached is inserted into the other side 1210b of the electrode body 1210 (c).
다음, 상기 마그넷 지지틀(1240)의 일측(1241)이 상기 제1 내측캡(1221)의 중공에 끼워지도록 밀어 넣는다(d).Next, one side 1241 of the magnet support frame 1240 is pushed so as to fit in the hollow of the first inner cap 1221 (d).
또한, 상기 제1 내측 캡(1221)은 상기 마그넷 지지틀(1240)의 일측 단턱부(1241a)에 걸려 상기 전극 본체(1210)의 일측(1210a) 단부를 향해 밀려나간다.In addition, the first inner cap 1221 is caught by one side step portion 1241a of the magnet support frame 1240 and is pushed toward an end portion of one side 1210a of the electrode body 1210.
다만, 상기 제1 내측 캡(1221)은 상기 제1 스냅 링(1223)에 걸려, 상기 전극 본체(1100)의 외부로 이탈되지는 않는다. However, the first inner cap 1221 is caught by the first snap ring 1223 and is not separated out of the electrode body 1100.
다음, 상기 제1 외측 캡(1222)을 상기 제1 내측 캡(1221)과 면접하도록 체결하는 동시에, 상기 전극 본체(1210)의 일측(1210a)에 고정시킨다(e). Next, the first outer cap 1222 is fastened to an interview with the first inner cap 1221, and fixed to one side 1210a of the electrode body 1210 (e).
다음, 상기 전극 본체(1210)의 타측(1210b) 내부에 상기 제2 내측 캡(1231)을 삽입한다(f).Next, the second inner cap 1231 is inserted into the other side 1210b of the electrode body 1210 (f).
또한, 상기 제2 내측 캡(1231)의 중공에 상기 마그넷 지지틀(1240)의 타측(1242)이 끼워지도록 밀어 넣는다.In addition, the other side 1242 of the magnet support frame 1240 is pushed into the hollow of the second inner cap 1231.
또한, 상기 전극 본체(1210)의 타측 내면에는 상기 제2 내측 캡(1231)이 상기 전극 본체(1210)의 중앙부를 향해 삽입되는 깊이가 제한되게 하는 단턱부(1212)가 형성된다.In addition, a stepped portion 1212 is formed on the other inner surface of the electrode body 1210 to limit the depth of insertion of the second inner cap 1231 toward the center portion of the electrode body 1210.
다음, 상기 제2 스냅링(1233)을 상기 전극 본체(1210)의 타측(1210b)을 통해 끼워넣는다(g).Next, the second snap ring 1233 is inserted through the other side 1210b of the electrode body 1210 (g).
다음, 상기 마그넷 지지틀(1240)의 일측(1241) 단부를 상기 전극 본체(1210)의 타측(1210b) 방향으로 밀어 소정 거리 이동시킨다(h).Next, one end 1241 of the magnet support frame 1240 is pushed toward the other side 1210b of the electrode body 1210 to move a predetermined distance (h).
이때, 상기 제2 내측 캡(1231)은 상기 마그넷 지지틀(1240)의 타측 단턱부(1241b)에 걸려 상기 마그넷 지지틀(1240)과 함께 이동되며, 상기 제2 스냅링(1233)에 걸려, 이동이 중단된다.In this case, the second inner cap 1231 is caught by the other step portion 1241b of the magnet support frame 1240 and moved together with the magnet support frame 1240, and is caught by the second snap ring 1233 and moved. This is stopped.
다음, 상기 제2 외측 캡(1232)을 상기 제2 내측 캡(1231)과 면접하도록 체결하는 동시에, 상기 전극 본체(1210)의 타측에 고정시킨다(i).Next, the second outer cap 1232 is fastened to be in contact with the second inner cap 1231, and fixed to the other side of the electrode body 1210 (i).
도 8은 상기 전극 본체 구동수단(1300)을 보여주는 도면, 도 9는 상기 전극 본체 구동수단(1300)에 모터(1350)가 설치된 상태를 보여주는 도면, 도 10은 상기 전극 본체 구동수단(1300)의 단면을 보여주는 도면이다.8 is a view showing the electrode body driving means 1300, FIG. 9 is a view showing a motor 1350 is installed in the electrode body driving means 1300, Figure 10 is a view of the electrode body driving means 1300 The figure shows a cross section.
도 8 내지 도 10을 참조하면, 상기 전극 본체 구동수단(1300)은 상기 진공 챔버(1100)의 외벽을 관통하여 상기 캐소드 전극(1200)의 제1 외측 캡(1222)과 착탈식으로 체결되어, 상기 제1 외측 캡(1222)에 회전력을 전달하여 상기 전극 본체(1210)를 회전시키는 구동수단이다.8 to 10, the electrode body driving means 1300 is detachably fastened to the first outer cap 1222 of the cathode electrode 1200 by penetrating the outer wall of the vacuum chamber 1100. Driving means for rotating the electrode body 1210 by transmitting a rotational force to the first outer cap (1222).
또한, 상기 전극 본체 구동수단(1300)은 케이스(1310, 이하 '제1 케이스'라 함), 동력전달 기어(1320, 이하 '제1 동력전달 기어'라 함), 전극 본체 회전 샤프트(1330)를 포함한다.In addition, the electrode body driving means 1300 may include a case 1310 (hereinafter referred to as a “first case”), a power transmission gear 1320 (hereinafter referred to as a “first power transmission gear”), and an electrode body rotating shaft 1330. It includes.
상기 제1 케이스(1310)는 상기 제1 동력전달 기어(1320)와 상기 전극 본체 회전 샤프트(1330)를 내부에 수용할 수 있는 케이스이다.The first case 1310 is a case capable of accommodating the first power transmission gear 1320 and the electrode main body rotation shaft 1330 therein.
또한, 상기 제1 케이스(1310)의 일측(1310a)은 상기 진공 챔버(1100)의 벽체에 관통하여 상기 전극 본체(1210)와 체결될 수 있다. In addition, one side 1310a of the first case 1310 may pass through the wall of the vacuum chamber 1100 and may be fastened to the electrode body 1210.
상기 제1 동력전달 기어(1320)는 상기 제1 케이스(1310)의 내부에서 회전가능하도록 구비되는 기어로서, 구동원인 모터(1350, 이하, '제1 모터'라 함)의 구동력을 인가받아 상기 전극 본체 회전 샤프트(1330)로 구동력을 전달한다.The first power transmission gear 1320 is a gear provided to be rotatable inside the first case 1310 and receives a driving force of a motor 1350 (hereinafter, referred to as a “first motor”) as a driving source. The driving force is transmitted to the electrode body rotating shaft 1330.
또한, 상기 제1 케이스(1310)의 소정 위치에는 모터 구동축 삽입부(1311, 이하, '제1 모터 구동축 삽입부'라 함)가 형성되며, 상기 제1 모터 구동축 삽입부(1311)에 삽입되는 상기 제1 모터(1350)의 구동축은 상기 제1 동력전달 기어(1320)와 기어결합한다.In addition, a motor drive shaft insertion unit 1311 (hereinafter, referred to as a “first motor drive shaft insertion unit”) is formed at a predetermined position of the first case 1310 and is inserted into the first motor drive shaft insertion unit 1311. The drive shaft of the first motor 1350 is gear-coupled with the first power transmission gear 1320.
상기 전극 본체 회전 샤프트(1330)는 일측이 상기 제1 동력전달 기어(1320)와 결합되고, 타측은 상기 전극 본체(1210)와 체결되며, 상기 제1 동력전달 기어(1320)의 회전력에 의해 회전하여, 상기 전극 본체(1210)를 회전시킨다.One side of the electrode body rotation shaft 1330 is coupled to the first power transmission gear 1320, and the other side is coupled to the electrode body 1210 and rotated by the rotational force of the first power transmission gear 1320. Thus, the electrode body 1210 is rotated.
또한, 상기 전극 본체 회전 샤프트(1330)의 타측에는 상기 전극 본체(211)와 치형 결합할 수 있는 치구(1333)가 형성된다.In addition, the other side of the electrode main body rotation shaft 1330 is formed with a jig 1333 that can be tooth-coupled with the electrode body 211.
또한, 상기 치구(1333)는 상기 전극 본체 회전 샤프트(1320)와 상기 전극 본체(211)이 서로 원터치 체결될 수 있게 한다.In addition, the jig 1333 allows the electrode main body rotation shaft 1320 and the electrode main body 211 to be one-touch fastened to each other.
또한, 상기 전극 본체 회전 샤프트(1330)는 내측에 중공(1331)이 형성된 샤프트이며, 상기 전극 본체(211)와 체결되었을 때, 상기 중공(1331)은 상기 냉각수 유입홀(1221a)에 의해 상기 전극 본체(1210)의 내부공간(1210c)과 서로 연통된다.In addition, the electrode body rotation shaft 1330 is a shaft having a hollow 1331 formed therein, and when the electrode body 211 is engaged, the hollow 1331 is formed by the cooling water inlet hole 1221a. The internal space 1210c of the main body 1210 communicates with each other.
또한, 상기 중공(1331)은 외부의 냉각수를 상기 전극 본체(1210)의 내부공간으로 유입할 수 있는 통로가 되며, 상기 전극 본체(1210)와 상기 마그넷(1250)은 유입된 냉각수에 의해 냉각되어 열 손상이 방지된다.In addition, the hollow 1331 may be a passage through which external cooling water may be introduced into the internal space of the electrode body 1210, and the electrode body 1210 and the magnet 1250 may be cooled by the introduced cooling water. Thermal damage is prevented.
또한, 상기 전극 본체 구동수단(1300)은 냉각수 공급라인(1340)을 더 포함할 수 있다.In addition, the electrode body driving means 1300 may further include a cooling water supply line 1340.
또한, 상기 냉각수 공급라인(1340)은 상기 제1 케이스(1310)의 외면을 관통하여 상기 전극 본체 회전 샤프트(1330)의 중공(1331)에 끼워지며, 외부의 냉각수를 상기 전극 본체 회전 샤프트(1330)를 통해 상기 전극 본체(1210)의 내부공간(1210c)으로 공급한다.In addition, the coolant supply line 1340 penetrates through an outer surface of the first case 1310 and is fitted into the hollow 1331 of the electrode body rotation shaft 1330, and external coolant is supplied to the electrode body rotation shaft 1330. ) Is supplied to the internal space 1210c of the electrode body 1210.
또한, 상기 전극 본체 구동수단(1300)은 상기 냉각수 공급라인(1340)의 외측면과 상기 전극 본체 회전 샤프트(1330)의 내측면 사이에 끼워지는 오일 씰(1332, 이하, '제1 오일 씰'이라 함)을 더 포함할 수 있다.In addition, the electrode body driving means 1300 is an oil seal 1332 (hereinafter referred to as 'first oil seal') inserted between an outer surface of the cooling water supply line 1340 and an inner surface of the electrode body rotation shaft 1330. It may further include).
또한, 상기 제1 오일 씰(1332)은 상기 전극 본체 회전 샤프트(1330)의 중공(1331)으로 유입된 냉각수가 상기 전극 본체 회전 샤프트(1330)와 상기 냉각수 공급라인(1340) 사이로 누유되지 않게 하는 기능을 수행한다.In addition, the first oil seal 1332 prevents the coolant flowing into the hollow 1331 of the electrode body rotating shaft 1330 from leaking between the electrode body rotating shaft 1330 and the cooling water supply line 1340. Perform the function.
또한, 상기 전극 본체 구동수단(1300)은 일측이 상기 전극 본체 회전 샤프트(1330)의 중공(1331)에 끼워지고, 타측은 상기 전극 본체 회전 샤프트(1330)의 타측 외부로 노출되는 스프링(1334)을 더 포함할 수 있다.In addition, the electrode body driving means 1300 has one side is fitted into the hollow 1331 of the electrode body rotation shaft 1330, the other side of the spring 1334 exposed to the outside of the other side of the electrode body rotation shaft 1330. It may further include.
또한, 상기 스프링(1330)은 상기 마그넷(1250)을 상기 전극 본체 회전 샤프트(1330)의 축 방향으로 이동되지 않게 탄성으로 가압하여 지지한다.In addition, the spring 1330 elastically presses and supports the magnet 1250 so as not to move in the axial direction of the electrode body rotating shaft 1330.
또한, 상기 전극 본체 구동수단(1300)은 전원 공급판(1335)을 더 포함할 수 있다.In addition, the electrode body driving means 1300 may further include a power supply plate 1335.
또한, 상기 전원 공급판(1335)은 상기 전극 본체 회전 샤프트(1330)의 일측 단부에 접촉하도록 체결되고, 외부의 전원을 인가받아, 상기 전극 본체 회전 샤프트(1330)를 통해 상기 캐소드 전극(1200)으로 전달한다.In addition, the power supply plate 1335 is fastened to be in contact with one end of the electrode body rotation shaft 1330, and receives an external power supply to the cathode electrode 1200 through the electrode body rotation shaft 1330. To pass.
즉, 상기 전극 본체 구동수단(1300)은 상기 캐소드 전극(1200)의 내부에 구비된 마그넷(1250)과는 별개로, 상기 전극 본체(1210)만을 회전시킨다.That is, the electrode body driving means 1300 rotates only the electrode body 1210 separately from the magnet 1250 provided in the cathode electrode 1200.
도 11은 상기 마그넷 구동수단(1400)을 보여주는 도면, 도 12는 상기 마그넷 구동수단(1400)에 모터(1450)가 설치된 상태를 보여주는 도면, 도 13은 상기 마그넷 구동수단(1400)의 단면도이다.11 is a view showing the magnet driving means 1400, FIG. 12 is a view showing a state in which the motor 1450 is installed in the magnet driving means 1400, Figure 13 is a cross-sectional view of the magnet driving means 1400.
도 11 내지 도 13을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 마그넷 구동수단(1400)은 상기 진공 챔버(1100)의 외벽을 관통하여 상기 캐소드 전극(1200)의 마그넷(1250)과 착탈식으로 체결되고, 상기 전극 본체(1210) 내부에서 상기 마그넷(1250)만을 회전시키는 구동수단이다.11 to 13, the magnet driving means 1400 according to an embodiment of the present invention is detachably fastened to the magnet 1250 of the cathode electrode 1200 by penetrating the outer wall of the vacuum chamber 1100. And the driving means for rotating only the magnet 1250 inside the electrode body 1210.
또한, 상기 마그넷 구동수단(1400)은 케이스(1410, 이하, '제2 케이스'라 함), 동력전달 기어(1420, 이하, '제2 동력전달 기어'라 함), 마그넷 회전 샤프트(1430)를 포함한다.In addition, the magnet driving means 1400 may include a case 1410 (hereinafter referred to as a “second case”), a power transmission gear 1420 (hereinafter referred to as a “second power transmission gear”), and a magnet rotating shaft 1430. It includes.
상기 제2 케이스(1410)는 상기 제2 동력전달 기어(1420)와 상기 마그넷 회전 샤프트(1430)를 내부에 수용하는 케이스이다.The second case 1410 is a case accommodating the second power transmission gear 1420 and the magnet rotating shaft 1430 therein.
또한, 상기 제2 케이스(1410)는 일측(1411)이 상기 진공 챔버(1100)의 벽체를 관통하여 끼워진다.In addition, one side 1411 of the second case 1410 is fitted through the wall of the vacuum chamber 1100.
상기 제2 동력전달 기어(1420)는 상기 제2 케이스(1410)의 내부에서 회전가능하도록 구비되는 기어로서, 구동원인 모터(1450, 이하, '제2 모터'라 함)의 구동력을 인가받아 상기 마그넷 회전 샤프트(1430)로 구동력을 전달한다.The second power transmission gear 1420 is a gear provided to be rotatable inside the second case 1410 and receives a driving force of a motor 1450 (hereinafter, referred to as a “second motor”) as a driving source. The driving force is transmitted to the magnet rotating shaft 1430.
또한, 상기 제2 케이스(1410)의 소정 위치에는 모터 구동축 삽입부(1411, 이하, '제2 모터 구동축 삽입부'라 함)가 형성되며, 상기 제2 모터 구동축 삽입부(1411)에 삽입되는 상기 제2 모터(1450)의 구동축은 상기 동력전달 기어(1420)와 기어결합한다.In addition, a motor drive shaft insertion unit 1411 (hereinafter referred to as a “second motor drive shaft insertion unit”) is formed at a predetermined position of the second case 1410 and is inserted into the second motor drive shaft insertion unit 1411. The drive shaft of the second motor 1450 is gear-coupled with the power transmission gear 1420.
또한, 상기 마그넷 회전 샤프트(1430)의 소정 위치에 상기 제2 동력전달 기어(1420)가 결합되고, 상기 마그넷 회전 샤프트(1430)의 일측(1431)은 상기 마그넷 지지틀(1240)과 체결되며, 상기 제2 동력전달 기어(1420)의 회전력에 의해 회전하여, 상기 마그넷 지지틀(1240)을 회전시킨다.In addition, the second power transmission gear 1420 is coupled to a predetermined position of the magnet rotation shaft 1430, one side 1431 of the magnet rotation shaft 1430 is fastened to the magnet support frame 1240, The magnet supporting frame 1240 is rotated by rotating by the rotational force of the second power transmission gear 1420.
또한, 상기 마그넷 회전 샤프트(1430)는 상기 제2 동력전달 기어(1420)에 중심부를 관통하여 스플라인 결합할 수 있다.In addition, the magnet rotating shaft 1430 may be splined to the second power transmission gear 1420 through the center.
즉, 상기 마그넷 구동수단(1400)은 상기 캐소드 전극(1200)의 전극 본체(1210)와는 별개로, 상기 전극 본체(1210)의 내부에 구비된 마그넷 지지틀(1240)만을 회전시킴으로써 마그넷(1250)을 회동시킬 수 있다.That is, the magnet driving means 1400 is a magnet 1250 by rotating only the magnet support frame 1240 provided inside the electrode body 1210, separately from the electrode body 1210 of the cathode electrode 1200. Can be rotated.
이에 따라, 다양한 증착 조건에 따라 자기장의 형성 위치를 효율적으로 제어할 수 있는 장점이 있다.Accordingly, there is an advantage in that the formation position of the magnetic field can be efficiently controlled according to various deposition conditions.
특히, 상기 전극 본체 구동수단(1300)과 상기 마그넷 구동수단(1400)은 상기 진공 챔버(1100)의 외부에서 상기 진공 챔버(1100)를 벽면을 관통하여, 상기 캐소드 전극(1200)과 착탈식으로 체결되므로, 종래의 구동수단과 전극 본체가 일체화된 캐소드 전극과 비교하여, 상기 캐소드 전극(1200)의 전체 길이를 축소할 수 있다.In particular, the electrode main body driving means 1300 and the magnet driving means 1400 penetrate the vacuum chamber 1100 from the outside of the vacuum chamber 1100 through a wall to be detachably coupled to the cathode electrode 1200. Therefore, the total length of the cathode electrode 1200 can be reduced compared to the cathode electrode in which the conventional driving means and the electrode body are integrated.
이는, 상기 진공 챔버(1100)의 내부에 상기 전극 본체(1210)만을 위치시킬 수 있음을 의미하며, 상기 진공 챔버(1100) 내부 공간에서 자기장 발생 영역을 최대화할 수 있다.This means that only the electrode body 1210 may be positioned inside the vacuum chamber 1100, and the magnetic field generating region may be maximized in the space inside the vacuum chamber 1100.
따라서, 상기 진공 챔버(1100) 내부에 증착 물질이 균일하게 비산되게 할 수 있고, 증착 품질 및 증착 효율을 향상시킬 수 있다.Therefore, the deposition material may be uniformly scattered in the vacuum chamber 1100, and the deposition quality and the deposition efficiency may be improved.
또한, 상기 전극 본체 구동수단(1300)과 상기 마그넷 구동수단(1400)에 고장 발생시 상기 진공 챔버(1100)를 개방하지 않고도, 외부에서 간편하게 유지보수할 수 있는 장점을 지닌다.In addition, when a failure occurs in the electrode main body driving means 1300 and the magnet driving means 1400, the vacuum chamber 1100 has the advantage that it can be easily maintained from the outside.
또한, 상기 마그넷 구동수단(1400)은 전극 본체 연결 샤프트(1440)를 더 포함할 수 있다.In addition, the magnet driving means 1400 may further include an electrode body connecting shaft 1440.
상기 전극 본체 연결 샤프트(1440)는 중공(1440a)이 형성된 샤프트로, 일측은 상기 제2 케이스(1410)의 내측에 회전할 수 있도록 삽입되어 결합하고, 타측은 상기 전극 본체(1210)와 체결되며, 상기 전극 본체(1210)의 회전에 의해 상기 케이스(1410)의 내부에서 수동적으로 회전한다.The electrode body connection shaft 1440 is a shaft in which the hollow 1440a is formed, and one side is inserted and coupled to rotate inside the second case 1410, and the other side is fastened to the electrode body 1210. By rotating the electrode body 1210, the case 1410 is manually rotated inside the case 1410.
또한, 상기 전극 본체 연결 샤프트(1440)는 상기 마그넷 회전 샤프트(1430)의 외주면으로 삽입되어 결합하되, 상기 마그넷 회전 샤프트(1430)와는 별개로 회전하여 상기 전극 본체(1210)가 회전될 수 있게 하는 역할을 한다. In addition, the electrode body connection shaft 1440 is inserted into and coupled to the outer circumferential surface of the magnet rotation shaft 1430, but rotates separately from the magnet rotation shaft 1430 to allow the electrode body 1210 to rotate. Play a role.
또한, 상기 전극 본체 연결 샤프트(1440)의 타측에는 상기 전극 본체(1210)와 치합될 수 있는 치구(1441)가 형성될 수 있다.In addition, a jig 1441 that may be engaged with the electrode body 1210 may be formed at the other side of the electrode body connection shaft 1440.
이는 상기 전극 본체 연결 샤프트(1440)와 상기 전극 본체(1210)가 서로 원터치 방식으로 체결될 수 있게 한다.This allows the electrode body connection shaft 1440 and the electrode body 1210 to be fastened to each other in a one-touch manner.
또한, 상기 마그넷 회전 샤프트(1430)의 일측(1431) 단부는 상기 마그넷 지지틀(1240)의 키 홈(a)에 체결될 수 있도록 키(key)가 형성된다.In addition, an end of one side 1431 of the magnet rotating shaft 1430 is formed with a key so that the end portion of the magnet rotating shaft 1430 may be engaged with the key groove a of the magnet support frame 1240.
이는 상기 마그넷 회전 샤프트(1430)가 회전축방향을 따라 움직이더라도 상기 마그넷 회전 샤프트(1430)의 회전 동력을 상기 마그넷 지지틀(1240)에 용이하게 전달하기 위함이다.This is to easily transmit the rotational power of the magnet rotating shaft 1430 to the magnet support frame 1240 even if the magnet rotating shaft 1430 moves along the rotation axis direction.
또한, 상기 전극 본체 연결 샤프트(1440)가 상기 전극 본체(1210)와 체결되었을 때, 상기 전극 본체 연결 샤프트(1440)의 중공(1440a)은 상기 전극 본체(1210)의 내부공간(1210c)이 서로 연통된다.In addition, when the electrode body connecting shaft 1440 is fastened to the electrode body 1210, the hollow 1440a of the electrode body connecting shaft 1440 has an internal space 1210c of the electrode body 1210. Communicating.
또한, 상기 마그넷 회전 샤프트(1430)는 내측에 길이방향으로 냉각수 배출라인(1431)이 형성되고, 상기 마그넷 회전 샤프트(1430)의 소정 부분에는 상기 전극 본체 연결 샤프트(1440)의 중공(1440a)과 상기 냉각수 배출라인(1431)이 서로 연통될 수 있게 하는 연통되는 연통홀(1431a)이 타공된다.In addition, the magnet rotating shaft 1430 has a cooling water discharge line 1431 formed in the longitudinal direction therein, and a predetermined portion of the magnet rotating shaft 1430 has a hollow 1440a of the electrode body connecting shaft 1440. A communication hole 1431a communicating with each other to allow the cooling water discharge line 1431 to communicate with each other is perforated.
또한, 상기 전극 본체(1210)의 내부공간(1210c)으로 유입된 냉각수는 상기 전극 본체 샤프트(1440)의 중공(1440a), 상기 제2 내측 캡(1231)의 냉각수 유출홀(1231a), 상기 마그넷 회전 샤프트(1430)의 연통홀(1431a), 상기 냉각수 배출라인(1431)을 순차로 거쳐 외부로 배출되게 한다.In addition, the coolant introduced into the inner space 1210c of the electrode body 1210 may include a hollow 1440a of the electrode body shaft 1440, a coolant outlet hole 1231a of the second inner cap 1231, and the magnet. The communication hole 1431a of the rotary shaft 1430 and the cooling water discharge line 1431 are sequentially discharged to the outside.
또한, 상기 냉각수 배출라인(1431)은 상기 케이스(1410)의 외부로 연장되어 노출된다.In addition, the cooling water discharge line 1431 extends to the outside of the case 1410 and is exposed.
또한, 상기 마그넷 구동수단(1400)은 상기 마그넷 회전 샤프트(1430)와 상기 전극 본체 샤프트(1440) 사이에 끼워져 누유를 방지하는 오일 씰(1460, 이하, '제2 오일 씰'이라 함)을 더 포함할 수 있다.In addition, the magnet driving means 1400 further includes an oil seal 1460 (hereinafter referred to as a “second oil seal”) inserted between the magnet rotating shaft 1430 and the electrode body shaft 1440 to prevent leakage. It may include.
이는 상기 전극 본체 샤프트(1440)의 내측면과 상기 마그넷 회전 샤프트(1430)의 외측면 사이의 틈을 차단하여, 배출되는 냉각수가 상기 동력 전달 기어(1420) 측으로 누유되는 것을 방지한다.This blocks a gap between the inner surface of the electrode body shaft 1440 and the outer surface of the magnet rotating shaft 1430, thereby preventing the discharged cooling water from leaking to the power transmission gear 1420.
또한, 상기 마그넷 구동수단(1400)은 상기 마그넷 회전 샤프트(1430)의 소정 위치에 설치되는 원점센서(1470)을 더 포함할 수 있다.In addition, the magnet driving means 1400 may further include an origin sensor 1470 installed at a predetermined position of the magnet rotating shaft 1430.
또한, 상기 원점 센서(1470)는 상기 마그넷 회전 샤프트(1470)의 회전 각도를 측정하며, 상기 제2 모터(1450)를 제어하기 위한 정보로 이용된다.In addition, the origin sensor 1470 measures the rotation angle of the magnet rotating shaft 1470 and is used as information for controlling the second motor 1450.
상술한 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 플라즈마 증착 장치(1000)는 상기 전극 본체 구동수단(1300)과 상기 마그넷 구동수단(1400)이 상기 진공 챔버(1100)에서 상기 캐소드 전극(1200)과 착탈식으로 결합할 수 있으므로 종래에 구동수단과 전극 본체가 일체화된 캐소드 전극과 비교하여 전체 길이를 축소할 수 있고, 무게를 줄일 수 있어 유지보수에 유리한 장점이 있다.As described above, in the plasma deposition apparatus 1000 according to the first embodiment of the present invention, the electrode main body driving means 1300 and the magnet driving means 1400 are connected to the cathode electrode 1200 in the vacuum chamber 1100. Since it can be combined with the removable) and compared to the conventional cathode electrode and the driving means and the electrode body can be reduced the overall length, the weight can be reduced, there is an advantage in maintenance.
또한, 상기 진공 챔버(1100) 내부에 플라즈마 형성을 위한 전극 본체(1210)만이 위치할 수 있으므로 상기 진공 챔버(1100) 내부공간 전체에 자기장 발생 영역을 최대화하여 증착 물질이 균일하게 비산되게 함으로써, 증착 품질, 증착 효율을 향상시킬 수 있는 장점을 지닌다.In addition, since only the electrode body 1210 for plasma formation may be located in the vacuum chamber 1100, the magnetic field generating region is maximized in the entire vacuum chamber 1100 to allow the deposition material to be uniformly dispersed. It has the advantage of improving quality and deposition efficiency.
더욱이, 상기 전극 본체(1210)와 상기 마그넷(1250)은 별개로 회전될 수 있는 구조이므로, 다양한 증착 조건에 따라 자기장의 형성 위치를 용이하게 제어할 수 있고, 상기 캐소드 전극(1200)과 구동수단들(1300,1400)은 원터치 방식으로 체결될 수 있으므로 조립성을 개선할 수 있는 장점이 있다.In addition, since the electrode body 1210 and the magnet 1250 can be rotated separately, the electrode body 1210 and the magnet 1250 can be easily controlled in accordance with various deposition conditions, and the cathode electrode 1200 and the driving means can be easily controlled. Since the fields 1300 and 1400 may be fastened in a one-touch manner, there is an advantage of improving assembly.
[제2 실시예]Second Embodiment
도 14는 본 발명의 제2 실시예에 따른 플라즈마 증착 장치의 일측을 보여주는 도면이고, 도 15는 본 발명의 제2 실시예에 따른 플라즈마 증착 장치의 타측을 보여주는 도면이다.14 is a view showing one side of the plasma deposition apparatus according to a second embodiment of the present invention, Figure 15 is a view showing the other side of the plasma deposition apparatus according to a second embodiment of the present invention.
도 14 및 도 15를 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 플라즈마 증착 장치(2000)는 진공 챔버(1100), 캐소드 전극(1200), 전극 본체 구동수단(1300) 및 마그넷 구동수단(1400)을 포함하여 이루어진다.14 and 15, the plasma deposition apparatus 2000 according to the second embodiment of the present invention includes a vacuum chamber 1100, a cathode electrode 1200, an electrode body driving means 1300, and a magnet driving means 1400. )
또한, 본 발명의 제2 실시예에 따른 플라즈마 증착 장치(2000)는 본 발명의 제1 실시예에 따른 플라즈마 증착 장치(1000)와 비교하여 상기 캐소드 전극(1200)이 복수 개의 캐소드 전극들(1200a,1200b,1200c)로 이루어지는데 차이점이 있다.In addition, in the plasma deposition apparatus 2000 according to the second embodiment of the present invention, the cathode electrode 1200 has a plurality of cathode electrodes 1200a compared to the plasma deposition apparatus 1000 according to the first embodiment of the present invention. , 1200b, 1200c).
또한, 상기 전극 본체 구동수단(1300) 및 상기 마그넷 구동수단(1400)도 상기 캐소드 전극들(1200a,1200b,1200c)의 개수에 대응하여 복수 개의 전극 본체 구동수단들(1300a,1300b,1300c)과 복수 개의 마그넷 구동수단들(1400a,1400b,1400c)로 구성된다.In addition, the electrode body driving means 1300 and the magnet driving means 1400 also correspond to the number of cathode body driving means 1300a, 1300b, and 1300c corresponding to the number of cathode electrodes 1200a, 1200b, and 1200c. It is composed of a plurality of magnet driving means (1400a, 1400b, 1400c).
즉, 본 발명의 제2 실시예에 따른 플라즈마 증착 장치(2000)는 본 발명의 제1 실시예에 따른 플라즈마 증착 장치(1000)와 비교하여 캐소드 전극(1200a,1200b,1200c), 전극 본체 구동수단(1300a,1300b,1300c) 및 마그넷 구동수단(1400a,1400b,1400c)의 개수에만 차이가 있으며 각 구성요소의 실질적인 기능 및 구조는 서로 동일하다.That is, the plasma deposition apparatus 2000 according to the second embodiment of the present invention is the cathode electrode (1200a, 1200b, 1200c), the electrode body driving means as compared to the plasma deposition apparatus 1000 according to the first embodiment of the present invention Only the number of (1300a, 1300b, 1300c) and the magnet driving means (1400a, 1400b, 1400c) is different, the actual function and structure of each component is the same.
또한, 상기 캐소드 전극들(1200a,1200b,1200c)은 상기 진공 챔버(1100) 내부에서 나란하게 이격되어 구비될 수 있다.In addition, the cathode electrodes 1200a, 1200b, and 1200c may be provided to be spaced apart from each other in the vacuum chamber 1100.
따라서, 본 발명의 제2 실시예에 따른 플라즈마 증착 장치(2000)는 상기 진공 챔버(1100) 내부에서 고른 플라즈마 영역을 형성하는데 유리하며 이는 증착 품질과 효율을 향상시킬 수 있다.Therefore, the plasma deposition apparatus 2000 according to the second embodiment of the present invention is advantageous in forming an even plasma region in the vacuum chamber 1100, which may improve deposition quality and efficiency.
또한, 상기 전극 본체 구동수단들(1300a,1300b,1300c)은 도 14에 도시한 바와 같이 하나의 구동원(1350)에 의해 구동될 수 있다. In addition, the electrode body driving means 1300a, 1300b, and 1300c may be driven by one driving source 1350 as shown in FIG. 14.
이는 상기 캐소드 전극들(1200a,1200b,1200c)의 전극 본체를 모두 동일한 속도로 회전시키기 위함이다.This is to rotate the electrode bodies of the cathode electrodes 1200a, 1200b, and 1200c at the same speed.
또한, 상기 마그넷 구동수단들(1400a,1400b,1400c)은 도 15에 도시한 바와 같이 각각의 구동원(1450)에 의해 회전할 수 있으며, 이는 상기 캐소드 전극들(1200a,1200b,1200c)의 마그넷을 서로 다른 방향으로 회동할 수 있다.In addition, the magnet driving means 1400a, 1400b, and 1400c may be rotated by the respective driving sources 1450, as shown in FIG. 15, which is used to rotate the magnets of the cathode electrodes 1200a, 1200b, and 1200c. Can rotate in different directions.
이는 기재(s)가 상기 진공 챔버(1100) 내부에서 이동시키며 증착 공정을 수행하고자 할 경우, 플라즈마가 형성되는 위치를 가변함으로써 증착 품질과 증착 효율을 향상시키기 위함이다. This is to improve deposition quality and deposition efficiency by changing the position where the plasma is formed when the substrate s moves inside the vacuum chamber 1100 and the deposition process is to be performed.
그러나 상기 전극 본체 구동수단들(1300a,1300b,1300c)은 각각의 구동원의 의해 구동될 수 있고, 상기 마그넷 구동수단들(1400a,1400b,1400c)은 하나의 구동원에 의해 구동될 수 있다.However, the electrode body driving means 1300a, 1300b, and 1300c may be driven by respective driving sources, and the magnet driving means 1400a, 1400b, and 1400c may be driven by one driving source.
본 발명의 실시예들에 따른 플라즈마 증착 장치는 물리 기상 증착 또는 화하기 기상 증착의 방식으로 전기 전자 소자, 반도체, 디스플레이, 태양전지 또는 터치 패널 등과 같은 각종 기재에 증착층을 형성하는데 이용될 수 있다.The plasma deposition apparatus according to the embodiments of the present invention may be used to form a deposition layer on various substrates, such as electrical and electronic devices, semiconductors, displays, solar cells, or touch panels by physical vapor deposition or vapor deposition. .

Claims (20)

  1. 증착 대상물인 기재를 내부공간에 위치시킬 수 있는 진공 챔버;A vacuum chamber capable of placing the substrate to be deposited in an interior space;
    상기 진공 챔버 내부에서 회전할 수 있도록 구비되고, 상기 기재를 향해 플라즈마를 발생시키며, 전극 본체와 상기 전극 본체 내측에 구비되는 마그넷을 포함하는 캐소드 전극;A cathode electrode provided to rotate inside the vacuum chamber, generating a plasma toward the substrate, and including a electrode body and a magnet provided inside the electrode body;
    상기 진공 챔버의 일 측 외부에 구비되고, 상기 진공 챔버의 일 측면을 관통하여 상기 전극 본체와 체결되어 상기 전극 본체를 회전시키는 전극 본체 구동수단; 및An electrode body driving means which is provided outside one side of the vacuum chamber and penetrates one side of the vacuum chamber and is engaged with the electrode body to rotate the electrode body; And
    상기 진공 챔버의 타 측 외부에 구비되고, 상기 진공 챔버의 타 측면을 관통하여 상기 마그넷과 체결되어 상기 마그넷을 회전시키는 마그넷 구동수단;을 포함하여 상기 전극 본체와 상기 마그넷을 외부에서 개별적으로 회전시킬 수 있는 플라즈마 증착 장치. A magnet driving means provided outside the other side of the vacuum chamber and penetrating the other side of the vacuum chamber to rotate with the magnet to rotate the magnet separately. Plasma deposition apparatus.
  2. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1,
    상기 캐소드 전극은 상기 진공 챔버 내부에서 복수 개로 구비되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 증착 장치.And a plurality of cathode electrodes are provided in the vacuum chamber.
  3. 제 2 항에 있어서,The method of claim 2,
    상기 전극 본체 구동수단과 상기 마그넷 구동수단은 상기 캐소드 전극의 개수에 대응하여 복수 개로 구비되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 증착 장치.And a plurality of the electrode main body driving means and the magnet driving means corresponding to the number of the cathode electrodes.
  4. 제 3 항에 있어서,The method of claim 3, wherein
    상기 전극 본체 구동수단들 또는 상기 마그넷 구동수단들은 하나의 구동원에 의해 동시에 구동하거나 서로 다른 구동원에 의해 개별적으로 구동하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 증착 장치.And the electrode body driving means or the magnet driving means are driven simultaneously by one drive source or individually by different drive sources.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 4,
    상기 캐소드 전극의 길이는 상기 진공 챔버의 내부 폭과 대응하는 길이를 갖고,The length of the cathode electrode has a length corresponding to the inner width of the vacuum chamber,
    상기 캐소드 전극:은,The cathode electrode: silver,
    양측이 개방된 원통 형상의 전극 본체;A cylindrical electrode body having open sides;
    상기 전극 본체의 일 측에 체결되며, 상기 전극 본체와 함께 회전할 수 있는 제1 캡;A first cap fastened to one side of the electrode body and rotatable with the electrode body;
    상기 전극 본체의 타 측에 체결되며, 상기 전극 본체와 함께 회전할 수 있는 제2 캡; A second cap fastened to the other side of the electrode body and rotatable with the electrode body;
    상기 전극 본체의 내측에 길이 방향으로 구비되는 마그넷 지지틀; 및A magnet support frame provided in the longitudinal direction of the electrode body; And
    상기 전극 본체의 내측에서 상기 마그넷 지지틀 외 측면 소정 위치에 부착되는 마그넷;을 포함하고, And a magnet attached to a predetermined position on the outer side of the magnet support frame inside the electrode body.
    상기 마그넷 지지틀의 일단은 상기 제1 캡 상에서 회전할 수 있도록 상기 제1 캡의 중앙부에 결합하고, 타 단은 상기 제2 캡 상에서 회전할 수 있도록 상기 제2 캡의 중앙부에 결합하며, 상기 마그넷 지지틀의 양단은 상기 캡들의 외부로 돌출되지 않는 것을 특징으로 하는 플라즈마 증착 장치.One end of the magnet support frame is coupled to the central portion of the first cap to rotate on the first cap, the other end is coupled to the central portion of the second cap to rotate on the second cap, the magnet Both ends of the support frame does not protrude out of the caps.
  6. 제 5 항에 있어서,The method of claim 5,
    상기 제1 캡:은,The first cap: silver,
    중앙부에 중공이 형성된 원판 형상으로, 상기 전극 본체의 일측 내부로 삽입되며, 중공에 상기 마그넷 지지틀의 일측이 끼워지는 제1 내측 캡;A first inner cap having a hollow formed in a central portion, inserted into one side of the electrode body, and fitted with one side of the magnet support frame in the hollow;
    중앙부에 중공이 형성된 원판 형상으로, 상기 전극 본체의 일측 단부에 체결되며, 내측 면이 상기 제1 내측 캡의 외측 면과 맞닿아 결합되는 제1 외측 캡;A first outer cap having a hollow shape in a center portion, the first outer cap being fastened to one end of the electrode body, and having an inner surface contacting with an outer surface of the first inner cap;
    상기 제1 내측 캡이 상기 전극 본체로 삽입된 후, 상기 전극 본체 내부로 삽입되어 소정의 위치에 고정되며, 상기 제1 내측 캡이 상기 전극 본체의 외부로 이탈되지 않게 하는 제1 스냅 링;을 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 증착 장치. A first snap ring which is inserted into the electrode body and fixed to a predetermined position after the first inner cap is inserted into the electrode body, and prevents the first inner cap from being separated out of the electrode body; Plasma deposition apparatus comprising a.
  7. 제 6 항에 있어서,The method of claim 6,
    상기 제2 캡:은, The second cap: silver,
    중앙부에 중공이 형성된 원판 형상으로, 상기 전극 본체의 타측 내부로 삽입되며, 중공에 상기 중공에 마그넷 지지틀의 타측이 끼워지는 제2 내측 캡;A second inner cap having a hollow formed in a central portion, inserted into the other side of the electrode body, and having the other side of the magnet support frame fitted in the hollow in the hollow;
    중앙부에 중공이 형성된 원판 형상으로, 상기 전극 본체의 타측 단부에 체결되며, 내측 면이 상기 제2 내측 캡의 외측 면과 맞닿아 결합하는 제2 외측 캡;A second outer cap having a hollow shape in a center portion, the second outer cap being coupled to the other end of the electrode body and having an inner surface contacting with an outer surface of the second inner cap;
    상기 제2 내측 캡이 상기 전극 본체로 삽입된 후, 상기 전극 본체 내부로 삽입되어 소정의 위치에 고정되며, 상기 제2 내측 캡이 상기 전극 본체의 외부로 이탈되지 않게 하는 제2 스냅 링;을 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 증착 장치. A second snap ring which is inserted into the electrode body and fixed to a predetermined position after the second inner cap is inserted into the electrode body, and prevents the second inner cap from being separated out of the electrode body; Plasma deposition apparatus comprising a.
  8. 제 7 항에 있어서,The method of claim 7, wherein
    상기 제1 내측 캡에는 상기 전극 본체의 내부공간과 상기 제1 외측 캡의 중공이 서로 연통되게 하고, 외부로부터 상기 제1 외측 캡의 중공으로 공급된 냉각수를 상기 전극 본체의 내부공간으로 공급하는 냉각수 유입홀이 형성되고,Cooling water for allowing the inner space of the electrode body and the hollow of the first outer cap to communicate with each other in the first inner cap, and supply the cooling water supplied from the outside into the hollow of the first outer cap to the inner space of the electrode body. An inlet hole is formed,
    상기 제2 내측 캡에는 상기 전극 본체의 내부공간과 상기 제2 외측 캡의 중공이 서로 연통되게 하여, 상기 전극 본체로 유입된 냉각수를 상기 제2 외측 캡의 중공을 통해 배출할 수 있는 냉각수 배출홀이 형성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 증착 장치. The inner space of the electrode body and the hollow of the second outer cap communicate with each other in the second inner cap, so that the coolant discharge hole may discharge the coolant introduced into the electrode body through the hollow of the second outer cap. Plasma deposition apparatus, characterized in that formed.
  9. 제 8 항에 있어서,The method of claim 8,
    상기 마그넷 지지틀은 상기 내측 캡들에서 이탈되지 않고 상기 전극 본체의 중심축 상에서 소정 거리 이동 가능하도록 구비되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 증착 장치.The magnet support frame is a plasma deposition apparatus, characterized in that provided to be moved a predetermined distance on the central axis of the electrode body without being separated from the inner caps.
  10. 제 9 항에 있어서,The method of claim 9,
    상기 전극 본체의 양측 내면에는On both inner surfaces of the electrode body
    상기 내측 캡들이 상기 전극 본체의 중앙부를 향해 이동될 수 있는 거리를 제한하는 단턱부가 형성된 것을 특징으로 하는 플라즈마 증착 장치. And a step portion for limiting the distance that the inner caps can be moved toward the center of the electrode body is formed.
  11. 제 10 항에 있어서,The method of claim 10,
    상기 전극 본체 구동수단:은,The electrode main body driving means:
    상기 진공 챔버의 일 측 외부에 결합하고, 소정 위치에 모터 구동축 삽입부가 형성된 케이스;A case coupled to the outside of one side of the vacuum chamber and having a motor drive shaft insert formed at a predetermined position;
    상기 케이스의 내부에서 회전 가능하도록 구비되며, 상기 모터 구동축 삽입부에 삽입되는 모터 구동축과 결합하여 회전하는 동력전달 기어;A power transmission gear provided to be rotatable inside the case and rotating in combination with a motor drive shaft inserted into the motor drive shaft insert;
    일측은 상기 동력전달 기어와 결합되고, 타측은 상기 진공 챔버의 외벽을 관통하여 상기 전극 본체와 체결되며, 상기 동력전달 기어의 회전력을 상기 전극 본체에 전달하되 상기 마그넷은 회전시키지 않고 상기 전극 본체만을 회전시키는 전극 본체 회전 전극 본체 회전 샤프트;를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 증착 장치.One side is coupled to the power transmission gear, the other side is coupled to the electrode body through the outer wall of the vacuum chamber, and transmits the rotational force of the power transmission gear to the electrode body, but the magnet does not rotate only the electrode body Rotating electrode body Rotating electrode body Rotation shaft; Plasma deposition apparatus comprising a.
  12. 제 11 항에 있어서,The method of claim 11,
    상기 전극 본체 회전 전극 본체 회전 샤프트는 중공이 형성된 원통 형상이며, 상기 전극 본체 회전 전극 본체 회전 샤프트의 중공은 상기 냉각수 유입홀을 통해 상기 전극 본체의 내부공간과 서로 연통되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 증착 장치.The electrode body rotating electrode body rotating shaft has a hollow cylindrical shape, the hollow body of the electrode body rotating electrode body rotating shaft is in communication with the internal space of the electrode body through the cooling water inlet hole, characterized in that the plasma deposition apparatus .
  13. 제 12 항에 있어서,The method of claim 12,
    상기 전극 본체 구동수단은 상기 케이스를 관통하여 상기 전극 본체 회전 전극 본체 회전 샤프트의 중공에 삽입되며, 외부의 냉각수를 상기 전극 본체 회전 전극 본체 회전 샤프트를 통해 상기 전극 본체의 내부공간으로 공급하는 냉각수 공급라인을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 증착 장치.The electrode body driving means penetrates through the case and is inserted into the hollow of the electrode body rotating electrode body rotating shaft, and supplies coolant to supply external coolant to the internal space of the electrode body through the electrode body rotating electrode body rotating shaft. Plasma deposition apparatus further comprises a line.
  14. 제 13 항에 있어서,The method of claim 13,
    상기 전극 본체 구동수단은 상기 냉각수 공급라인의 외측면과 상기 전극 본체 회전 전극 본체 회전 샤프트의 내측면 사이에 구비되어, 상기 전극 본체 회전 전극 본체 회전 샤프트로 공급된 냉각수가 상기 냉각수 공급라인의 외측면으로 누수되지 않게 하는 오일 씰을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 증착 장치.The electrode body driving means is provided between an outer side surface of the cooling water supply line and an inner side surface of the electrode body rotating electrode body rotating shaft, and the coolant supplied to the electrode body rotating electrode body rotating shaft is an outer surface of the cooling water supply line. Plasma deposition apparatus further comprises an oil seal to prevent leakage.
  15. 제 11 항에 있어서,The method of claim 11,
    상기 전극 본체 구동수단은 일측은 상기 전극 본체 회전 전극 본체 회전 샤프트의 중공에 삽입되고, 타측은 상기 전극 본체의 내부를 향해 돌출되는 스프링을 더 포함하고,One side of the electrode body driving means is further inserted into the hollow of the electrode body rotating electrode body rotating shaft, the other side further comprises a spring protruding toward the inside of the electrode body,
    상기 스프링은 상기 마그넷이 상기 전극 본체의 축 방향으로 이동하지 않도록 탄성 가압하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 증착 장치.And the spring is elastically pressurized so that the magnet does not move in the axial direction of the electrode body.
  16. 제 11 항에 있어서,The method of claim 11,
    상기 전극 본체 구동수단은 상기 케이스의 내부에서 상기 전극 본체 회전 전극 본체 회전 샤프트의 외측에 접촉하여 구비되며, 외부의 전원을 상기 전극 본체 회전 전극 본체 회전 샤프트를 통해 상기 전극 본체로 전달하는 전원 공급판을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 증착 장치.The electrode main body driving means is provided in contact with the outside of the electrode main body rotation electrode main body rotation shaft inside the case, the power supply plate for transmitting external power to the electrode body through the electrode main body rotation electrode main body rotation shaft Plasma deposition apparatus further comprising.
  17. 제 10 항에 있어서,The method of claim 10,
    상기 마그넷 구동수단:은,The magnet drive means: silver,
    상기 진공 챔버의 타측 외부에 결합하고, 소정 위치에 모터 구동축 삽입부가 형성된 케이스;A case coupled to the outside of the other side of the vacuum chamber and having a motor drive shaft inserting portion formed at a predetermined position;
    상기 케이스의 내부에서 회전 가능하도록 구비되며, 상기 모터 구동축 삽입부에 삽입되는 모터 구동축과 결합하여 회전하는 동력전달 기어;A power transmission gear provided to be rotatable inside the case and rotating in combination with a motor drive shaft inserted into the motor drive shaft insert;
    일측은 상기 동력전달 기어와 결합되고, 타측은 상기 진공 챔버의 외벽을 관통하여 상기 마그넷과 체결되며, 상기 동력전달 기어의 회전력을 상기 마그넷에 전달하되, 상기 전극 본체는 회전시키지 않고, 상기 마그넷만을 회전시키는 마그넷 회전 전극 본체 회전 샤프트; 및One side is coupled to the power transmission gear, the other side is coupled to the magnet through the outer wall of the vacuum chamber, and transmits the rotational force of the power transmission gear to the magnet, the electrode body does not rotate, only the magnet A rotating magnet rotating electrode body rotating shaft; And
    중공이 형성된 원통형상으로, 일측은 상기 마그넷 회전 전극 본체 회전 샤프트의 외측으로 삽입되고, 타측은 상기 전극 본체와 체결되어 상기 전극 본체의 회전에 의해 회전하되, 상기 케이스 및 상기 마그넷 회전 전극 본체 회전 샤프트와는 별개로 회전하는 전극 본체 연결 전극 본체 회전 샤프트;를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 증착 장치.The hollow is formed in a cylindrical shape, one side is inserted into the outer side of the magnet rotating electrode body rotation shaft, the other side is engaged with the electrode body to rotate by the rotation of the electrode body, the case and the magnet rotating electrode body rotation shaft And an electrode body connecting electrode body rotating shaft which rotates separately from the electrode body.
  18. 제 17 항에 있어서,The method of claim 17,
    상기 전극 본체 연결 전극 본체 회전 샤프트는 중공이 형성된 원통 형상이며, 상기 전극 본체 연결 전극 본체 회전 샤프트의 중공은 상기 냉각수 배출홀을 통해 상기 전극 본체의 내부공간과 서로 연통되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 증착 장치.The electrode body connecting electrode body rotating shaft is a cylindrical shape having a hollow, the hollow body of the electrode body connecting electrode body rotating shaft is in communication with the internal space of the electrode body through the cooling water discharge hole, characterized in that the plasma deposition apparatus .
  19. 제 18 항에 있어서,The method of claim 18,
    상기 마그넷 회전 전극 본체 회전 샤프트의 내측에는 냉각수 배출 라인이 형성되고, 상기 마그넷 회전 전극 본체 회전 샤프트의 소정 위치에는 상기 전극 본체 연결 전극 본체 회전 샤프트의 중공과 상기 냉각수 배출 라인을 연통하는 연통홀이 형성되며,A cooling water discharge line is formed inside the magnet rotating electrode body rotating shaft, and a communication hole communicating the hollow of the electrode body connecting electrode body rotating shaft and the cooling water discharge line is formed at a predetermined position of the magnet rotating electrode body rotating shaft. ,
    상기 전극 본체 내부의 냉각수는 상기 냉각수 배출홀, 상기 전극 본체 연결 전극 본체 회전 샤프트의 중공, 상기 마그넷 회전 전극 본체 회전 샤프트의 연통홀, 상기 냉각수 배출 라인을 순차로 거쳐 외부로 배출되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 증착 장치.The coolant inside the electrode body is discharged to the outside through the cooling water discharge hole, the hollow of the electrode body connecting electrode body rotating shaft, the communication hole of the magnet rotating electrode body rotating shaft, and the cooling water discharge line sequentially. Plasma deposition apparatus.
  20. 제 19 항에 있어서,The method of claim 19,
    상기 마그넷 구동 수단은 상기 마그넷 회전 전극 본체 회전 샤프트의 외측면과 상기 전극 본체 연결 전극 본체 회전 샤프트의 내측면 사이에 구비되며, 상기 전극 본체 연결 전극 본체 회전 샤프트의 중공으로 유입된 냉각수가 상기 마그넷 회전 전극 본체 회전 샤프트의 외측면으로 누수되지 않게 하는 오일 씰을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 증착 장치.The magnet driving means is provided between an outer surface of the magnet rotating electrode body rotating shaft and an inner surface of the electrode body connecting electrode body rotating shaft, and the coolant flowing into the hollow of the electrode body connecting electrode body rotating shaft rotates the magnet. And an oil seal which prevents leakage to the outer surface of the electrode body rotating shaft.
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