(57)【要約】【課題】本発明はロールツーロールタイプの薄膜パターン形成装置に関する。【解決手段】薄膜パターン形成装置は、シートを走行させる巻出ロール及び巻取ロールと、弾性体層が形成された周面を有し、上記巻出ロールと巻取ロールとの間に配置され上記シートをその周面に沿って走行させる回転ドラムと、蒸着ソースを収容し、蒸発した蒸着ソースが上記回転ドラム上に位置した上記シートに薄膜を形成するよう装着されたソース載置部と、上記ソース載置部から上記回転ドラムに向かう蒸着ソースの進行を選択的に遮蔽させるシャッタと、上記シート上に蒸着しようとする薄膜のパターンを定義するパターンを有し、薄膜蒸着時に上記回転ドラム上に位置したシートに密着したマスクと、薄膜蒸着後に上記弾性体層の厚さの減少により上記マスクから上記シートが離隔されるよう上記シートを上記回転ドラム方向に加圧させる張力印加部とを含む。【選択図】図１
2010053439.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シートを走行させる巻出ロール及び巻取ロールと、
弾性体層が形成された周面を有し、前記巻出ロールと前記巻取ロールとの間に配置され前記シートをその周面に沿って走行させる回転ドラムと、
蒸着ソースを収容し、蒸発した前記蒸着ソースが前記回転ドラム上に位置した前記シートに薄膜を形成するよう装着されたソース載置部と、
前記ソース載置部から前記回転ドラムに向かう前記蒸着ソースの進行を選択的に遮蔽させるシャッタと、
前記シート上に蒸着しようとする薄膜のパターンを定義するパターンを有し薄膜蒸着時に前記回転ドラム上に位置した前記シートに密着したマスクと、
薄膜蒸着後に前記シートが走行可能であるよう前記シートを前記回転ドラム方向に加圧させ前記弾性体層の厚さの減少により前記マスクから前記シートを離隔させる張力印加部とを含む薄膜パターン形成装置。
【請求項２】
前記張力印加部は、前記巻出ロールと前記回転ドラムとの間に位置した第１張力印加ロールと、前記回転ドラムと前記巻取ロールとの間に位置した第２張力印加ロールとを含むことを特徴とする請求項１に記載の薄膜パターン形成装置。
【請求項３】
前記マスクは、前記回転ドラム上に位置した前記シートに密着されるよう前記回転ドラムに装着されたことを特徴とする請求項１または２に記載の薄膜パターン形成装置。
【請求項４】
前記シートに印加される張力を測定する張力センサ部をさらに含むことを特徴とする請求項１から３の何れかに記載の薄膜パターン形成装置。
【請求項５】
前記シートは誘電体グリーンシートであり、前記蒸着ソースはＡｇまたはＮｉの電極物質であることを特徴とする請求項１から４の何れかに記載の薄膜パターン形成装置。
【請求項６】
前記シートは、フレキシブル基板であることを特徴とする請求項１から５の何れかに記載の薄膜パターン形成装置。
【請求項７】
前記薄膜は、電子ビーム（ｅ−ｂｅａｍ）蒸着、熱蒸着、スパッタリング、イオンビーム蒸着（Ｉｏｎ−Ｂｅａｍ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）及びパルスレーザ蒸着（Ｐｕｌｓｅ  Ｌａｓｅｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）で構成されたグループから選択されたいずれか一つを利用して蒸着されたことを特徴とする請求項１から６の何れかに記載の薄膜パターン形成装置。
【請求項８】
シートを走行させる巻出ロール及び巻取ロールと、
弾性体層が形成された周面を有し、前記巻出ロールと巻前記取ロールとの間に配置され前記シートをその周面に沿って走行させる回転ドラムと、
蒸着ソースを収容し、蒸発した前記蒸着ソースが前記回転ドラム上に位置した前記シートに薄膜を形成するよう装着されたソース載置部と、
前記ソース載置部から前記回転ドラムに向かう前記蒸着ソースの進行を選択的に遮蔽させるシャッタと、
前記シート上に蒸着される薄膜のパターンを定義するパターンを有し前記ソース載置部と前記回転ドラムとの間に配置されたマスクと、
薄膜蒸着時に前記マスクを前記シート上に密着させ薄膜蒸着後に前記シートが走行可能であるよう前記マスクを分離させるように構成されたマスク移動部を含む薄膜パターン形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はロールツーロールタイプの薄膜パターン形成装置に関するもので、より詳しくは、ロールの間で走行するシート上に所望の薄膜パターンを形成するためのロールツーロールタイプの薄膜パターン形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
デジタル電子製品の小型化、多機能化に従って、多様な受動備品もよりアップグレードされた機能と共に軽薄短小化する傾向にある。特に、キャパシタはカメラフォーン、ＤＭＢフォーン、ナビゲーションのような携帯用小型電子製品に多量使用され、超薄層及び高積層化と共に高容量、高機能がさらに求められる。
【０００３】
しかし、従来のスクリーン印刷方式では同一チップサイズ内で高容量を具現するのに限界がある。このような限界を克服すべく様々な工法が試みられており、このような試みのうちロールツーロール（Ｒｏｌｌ  ｔｏ  Ｒｏｌｌ）工程が挙げられる。また、ロールツーロール工程はフレキシブル基板でディスプレイまたは素子を具現するにおいても、既存の配置タイプ工程より量産性に優れるため積極的に検討されている。
【０００４】
ロールツーロールタイプの薄膜形成装置はシートを連続して搬送しながら工程を進行するため量産性において長所があるが、素子の製作に必要なパターンを形成することが難しいという短所がある。ロール状態で成膜した後に切断して切断されたシートを配置する方法もあるが、この方法はロールツーロール工程の量産性のような長所を活かすことができないため、薄膜パターンの形成を繰り返そうとするときには適用することが困難である。
【０００５】
これを解決すべく、マスクとして様々なパターンを有するロールタイプのマスクを使用してロールの間を走行するシートに所望のパターンを形成する方法があるが、このようなロールタイプのマスクを使用するロールツーロール工程では、蒸着対象物と密着状態を実現することが難しいため、精密な薄膜パターンを確保することが困難で、ロールタイプのマスクを使用する場合にはマスクを移動させるためのガイドロール及び駆動ロールのような付帯装置が求められる問題がある。
【０００６】
また、ロールタイプマスクの場合には種々のパターンのうち一つが損傷したときに修理が容易ではないという問題もある。
【０００７】
従って、ロールツーロール工程でより効果的に薄膜パターンを形成することができる技術が求められる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は上記の従来技術の問題を解決するためのもので、その目的は、ロールツーロール工程が有する量産性を維持しながら薄膜パターン形成工程を効果的に行うことができる薄膜パターン形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の技術的課題を解決すべく、本発明の一実施形態は、シートを走行させる巻出ロール及び巻取ロールと、弾性体層が形成された周面を有し、上記巻出ロールと巻取ロールとの間に配置され上記シートをその周面に沿って走行させる回転ドラムと、蒸着ソースを収容し、蒸発した蒸着ソースが上記回転ドラム上に位置した上記シートに薄膜を形成するよう装着されたソース載置部と、上記ソース載置部から上記回転ドラムに向かう蒸着ソースの進行を選択的に遮蔽させるシャッタと、上記シート上に蒸着しようとする薄膜のパターンを定義するパターンを有し薄膜蒸着時に上記回転ドラム上に位置したシートに密着したマスクと、薄膜蒸着後に上記弾性体層の厚さの減少により上記マスクから上記シートが離隔されるよう上記シートを上記回転ドラム方向に加圧させる張力印加部とを含む薄膜パターン形成装置を提供する。
【００１０】
好ましく、上記張力印加部は、上記巻出ロールと上記回転ドラムとの間に位置した第１張力印加ロールと、上記回転ドラムと上記巻取ロールとの間に位置した第２張力印加ロールを含む。
【００１１】
好ましく、上記マスクは上記回転ドラム上に位置したシートに密着するよう上記回転ドラムに装着される。正確な張力を調節するため上記シートに印加された張力を測定する張力センサ部をさらに含むことができる。
【００１２】
特定の実施形態において、上記シートは誘電体グリーンシートであり、上記蒸着ソースはＡｇまたはＮｉの電極物質であることができる。これとは異なって、上記シートはフレキシブル基板であることができる。
【００１３】
前記薄膜は、電子ビーム（ｅ−ｂｅａｍ）蒸着、熱蒸着、スパッタリング、イオンビーム蒸着（Ｉｏｎ−Ｂｅａｍ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）及びパルスレーザ蒸着（Ｐｕｌｓｅ  Ｌａｓｅｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）で構成されたグループから選択されたいずれか一つを利用して蒸着されることができる。
【００１４】
本発明の他の実施形態による薄膜パターン形成装置は、シートを走行させる巻出ロール及び巻取ロールと、弾性体層が形成された周面を有し、上記巻出ロールと巻取ロールとの間に配置され上記シートをその周面に沿って走行させる回転ドラムと、蒸着ソースを収容し、蒸発した蒸着ソースが上記回転ドラム上に位置した上記シートに薄膜を形成するよう装着されたソース載置部と、上記ソース載置部から上記回転ドラムに向かう蒸着ソースの進行を選択的に遮蔽させるシャッタと、上記シート上に蒸着される薄膜のパターンを定義するパターンを有し上記ソース載置部と上記回転ドラムとの間に配置されたマスクと、薄膜蒸着時にマスクを上記シート上に密着させ薄膜蒸着後に上記シートが走行可能であるよう分離させるように構成されたマスク移動部とを含む。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によると、一つのマスクを利用して蒸着するとき位置を正確に密着させることができるため、ロールタイプのマスクを使用する場合に比べて精密な薄膜パターンを確保することができ、さらにマスクに関連する付帯装置を簡素化すると共に、シートの走行を効果的に保障することができる。
【００１６】
また、本発明では様々なパターンが一体化したマスクを使用せず、単位マスクを使用するため、マスクが損傷しても容易に取り替えることができるという長所がある。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施形態による薄膜パターン形成装置を表した概略図である。
【図２】（ａ）から（ｄ）は図１に図示された実施形態を利用した薄膜パターン形成過程を表した概略図である。
【図３】（ａ）から（ｄ）は本発明の他の実施形態による薄膜パターン形成装置における薄膜パターン形成過程を表した概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、添付の図面を参照に本発明の実施形態を詳しく説明する。
図１は、本発明の一実施形態による薄膜パターン形成装置を表した概略図である。
【００１９】
図１を参照すると、本実施形態による薄膜パターン形成装置１０は、真空チャンバ１１とその内部に装着されシート１４を走行させるように構成された巻出ロール１２ａ及び巻取ロール１２ｂと、上記巻出ロール１２ａ及び巻取ロール１２ｂの間に配置された回転ドラム１６とを含む。
【００２０】
上記シート１４は上記回転ドラム１６の周面に沿って走行し、上記回転ドラム１６の周面上に位置したシート１４領域は蒸着される部分となる。上記回転ドラム１６はその内部に冷却液が流れる冷却回転ドラムであることができる。
【００２１】
本発明に採用された回転ドラム１６は周面に弾性体層１７を含む。上記弾性体層１７は加圧により厚さが減少することができ、圧力が解除されると元の状態に復元力を有する材質からなり、例えば弾性体のポリマーからなることができる。
【００２２】
上記薄膜パターン形成装置１０は上記真空チャンバ１１内に蒸着ソースＭを収容するソース載置部２０を含む。図１には図示されていないが、電子ビームのようにシート１４の表面に薄膜が形成されるよう蒸着ソースＭを蒸発させる手段を含む。所望の蒸着領域を除いて他のシート領域上に薄膜蒸着を防ぐため遮断膜Ｓをさらに含むことができる。
【００２３】
上記巻出ロール１２ａ及び巻取ロール１２ｂによりシート１４の蒸着領域が上記回転ドラムの表面上に位置すると、上記ソース載置部２０から上記回転ドラム１６に向かう蒸発した蒸着ソース（矢印）が進行するようシャッタ２２を開放し、蒸着が完了した後にシート１４を移動させるときには蒸発した蒸着ソースが上記回転ドラム１６に向かって進行しないようシャッタ２２を閉鎖させる。
【００２４】
上記薄膜パターン形成装置１０は、上記シート１４上に所望のパターンに対応するパターンを有するマスク１８を含む。本実施形態において上記シート１４が走行しない場合に、上記マスク１８は上記回転ドラム１６上に位置したシート１４に密着される。
【００２５】
本実施形態のように、上記マスク１８は上記回転ドラム１６上に位置したシート１４に密着するよう公知の固定手段１９により上記回転ドラム１６に装着することができる。
【００２６】
薄膜蒸着が完了すると上記シート１４を走行させ、他の領域を蒸着領域に位置させる。このような走行のため、薄膜蒸着後に上記シート１４は張力印加部により上記回転ドラム１６方向に加圧される。これにより上記弾性体層の厚さの減少により上記マスク１８から上記シート１４が離隔される。このようにマスク１８と離隔した状態でシート１４の円滑な走行を保障することができる。
【００２７】
本実施形態で、張力印加部は上記巻出ロール１２ａと上記回転ドラム１６との間に位置した第１張力印加ロール１５ａと、上記回転ドラム１６と上記巻取ロール１２ｂとの間に位置した第２張力印加ロール１５ｂとで構成される。図１に図示されてはいないが、必要に応じて所望の上記シート１４に印加される張力を測定する張力センサ部（未図示）をさらに含むことができる。
【００２８】
本発明は多様な製品に適用され量産性を向上させることができる。例えば、上記シート１４は誘電体グリーンシートであり、上記蒸着ソースは内部電極を形成するためのＡｇまたはＮｉの電極物質であることができる。これとは異なって、上記シートはフレキシブル基板であることができる。回路パターンを形成するための電極物質を蒸着することができる。
【００２９】
図２（ａ）から図２（ｄ）は本発明の一実施形態を利用した薄膜パターン形成過程を概略的に表し、図１に図示された薄膜パターン形成装置１０においてシート走行及び薄膜パターン形成過程を説明するための回転ドラム１６の蒸着領域を詳しく表した工程断面図である。
【００３０】
図２（ａ）に図示された通り、上記回転ドラム１６は、その周面に形成された弾性体層１７を有する。上記弾性体層１７の表面にはシート１４が位置し、所望のパターンを有するマスク１８はシート１４上に配置される。上記マスク１８は上記シート１４にほぼ密着するよう配置されることができる。このような密着を通してより精密なパターンを形成することができる。このようなマスク１８は図１で説明した通り、上記回転ドラム１６に固定されるよう装着することができる。
【００３１】
次に、図２（ｂ）に図示された通り、上述の状態で上記シート１４上に蒸着工程を行って薄膜パターンＰを形成する。このような蒸着工程は、図１に図示されたシャッタ２２を開放することによって行われることができる。このような薄膜蒸着は電子ビーム（ｅ−ｂｅａｍ）蒸着、熱蒸着、スパッタリング、イオンビーム蒸着（Ｉｏｎ−Ｂｅａｍ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）及びパルスレーザ蒸着（Ｐｕｌｓｅ  Ｌａｓｅｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）で構成されたグループから選択されることができる。
【００３２】
次に、図２（ｃ）に図示された通り、張力印加部を利用して上記シート１４を上記回転ドラム１６に向かって圧着させる。このような圧着過程を通して弾性体層１７は第１厚さｔ１から第２厚さｔ１'に減少する。このように、弾性体層１７の厚さが減少することによって固定されたマスク１８から上記シート１４は離隔されることができる。
【００３３】
このようにシートに張力が印加された状態で、図２（ｄ）のようにマスク１８から離隔されたシート１４は、ロール駆動を通して円滑に走行することができる。このような走行を通して他の必要な蒸着位置に移動させた後、張力を解除して図２（ａ）のように蒸着可能な状態に設定することができる。
【００３４】
図２（ａ）から図２（ｄ）に図示された過程の繰り返しを通して所望の蒸着位置に薄膜パターンを容易に形成することができる。
【００３５】
図３（ａ）から図３（ｄ）は、本発明の他の実施形態による薄膜形成装置における薄膜パターン形成過程を表した概略図である。本実施形態ではマスクを移動する手段を別途に備え、これを利用してシート走行と薄膜パターン形成過程を行う。
【００３６】
図３に図示された薄膜パターン形成装置２０において、シート走行及び薄膜パターン形成過程を説明するための回転ドラム２６の蒸着領域を詳しく表した工程断面図である。
【００３７】
図３（ａ）のように、上記回転ドラム２６は、その周面に形成された弾性体層２７を有する。上記弾性体層２７の表面にはシート２４が位置する。このように加圧されない状態で弾性体層２７は多少厚い厚さｔ２を有する。本実施形態ではシート２４の走行を通して蒸着位置に移動した後にマスク２８をシート上に位置させる。
【００３８】
図３（ｂ）のように、上記シート２４上に所望のパターンを有するマスク２８を配置して加圧させることにより、薄膜が形成されるシート２４とマスク２８を密着させる。このような密着を通してより精密なパターンを形成することができる。このような状態で上記シート２４上に蒸着工程を行って薄膜パターンＰを形成する。このような薄膜蒸着は電子ビーム（ｅ−ｂｅａｍ）蒸着、熱蒸着、スパッタリング、イオンビーム蒸着（Ｉｏｎ−Ｂｅａｍ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）及びパルスレーザ蒸着（Ｐｕｌｓｅ  Ｌａｓｅｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）で構成されたグループから選択されることができる。
【００３９】
次に、図３（ｃ）に図示された通り、上記シート２４を上記回転ドラム２６に向かって圧着させる。別途の移動手段を通して上記薄膜パターンＰが形成されたシート２４から離隔されるようマスク２８を移動させる。このような移動により弾性体層２７は元の厚さｔ２に回復する。
【００４０】
このように、シートからマスクが離隔された状態で、図３（ｄ）のように上記シート２４はロール駆動を通して円滑に走行することができる。このような走行を通して他の必要な蒸着位置に移動させた後、図３（ａ）のようにマスク２８を蒸着可能な状態でシート２４に移動させる。図３（ａ）から図３（ｄ）に図示された過程の繰り返しを通して所望の蒸着位置に薄膜パターンを容易に形成することができる。
【００４１】
このように本発明は、上述の実施形態及び添付の図面により限定されるのではなく、添付の請求範囲により限定される。従って、請求範囲に記載された本発明の技術的思想を外れない範囲内で多様な形態の置換、変形及び変更が可能であることは当技術分野の通常の知識を有している者には自明であり、これも添付の請求範囲に記載された技術的思想に属する。
【図１】
2010053439.tif 000003
【図２】
2010053439.tif 000004
【図３】
2010053439.tif 000005