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KR102798852B1 - Centered Arc Ion Plating Evaporator - Google Patents

Centered Arc Ion Plating Evaporator Download PDF

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KR102798852B1
KR102798852B1 KR1020220165339A KR20220165339A KR102798852B1 KR 102798852 B1 KR102798852 B1 KR 102798852B1 KR 1020220165339 A KR1020220165339 A KR 1020220165339A KR 20220165339 A KR20220165339 A KR 20220165339A KR 102798852 B1 KR102798852 B1 KR 102798852B1
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process gas
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국형원
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주식회사 이온플럭스
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Abstract

실시예는, 진공챔버; 상기 진공챔버의 중심부에서 상하로 배치되어 전원을 공급받아 타겟 물질을 방출하는 원통형 타겟부재; 상기 진공챔버 내에서 플라즈마를 생성하기 위하여 공정가스를 공급하기 위한 공급가스부로부터 공급되는 상기 공정가스를 상기 진공챔버 내로 분사하는 가스분사수단; 및 상기 가스분사수단에 설치되어 상기 타겟 물질 및 상기 공정가스의 확산을 제어하기 위한 마스크장치;를 포함하는 센터드 아크 이온 플레이팅 증착장비를 제공할 수 있다.The embodiment can provide a centered arc ion plating deposition device including: a vacuum chamber; a cylindrical target member arranged vertically at the center of the vacuum chamber and supplied with power to emit a target material; a gas injection means for injecting a process gas supplied from a supply gas means for supplying the process gas to generate plasma within the vacuum chamber into the vacuum chamber; and a mask device installed on the gas injection means for controlling diffusion of the target material and the process gas.

Description

센터드 아크 이온 플레이팅 증착장치{Centered Arc Ion Plating Evaporator}Centered Arc Ion Plating Evaporator

본 발명은 센터드 아크 이온 플레이팅 증착장치에 관한 것이다.The present invention relates to a centered arc ion plating deposition apparatus.

PVD-스퍼터링은 가속된 고에너지의 입자(대부분 전기장에 의해서 가속된 이온)가 고체의 표면에 충돌될 때, 고체 표면(타겟)에 있는 원자나 분자가 충돌된 고에너지의 입자의 운동량을 흡수하여 그 운동량을 가지고 고체 표면 밖으로 튀어나오는 현상을 이용하여 재료 표면(기판)에 박막을 입히는 것으로 글로우 방전을 발생시키는 방법에 따라 크게 직류전원(DC, Direct Current), 고주파(RF, Radio Frequency) 스퍼터링으로 구분된다. DC 스퍼터링은 음극과 양극을 평행으로 약 5~15cm 정도 거리로 놓은 후 이 사이에 직류전원을 사용하여 글로방전을 일으켜 여기서 만들어진 플라즈마에서 Ar+ 이온이 음극으로 가속·충돌하게 되고 이로 인해 타겟 물질이 스퍼터링 되는 것이며, RF스퍼터링은 절연체를 증착하기 위해 직류전원 대신에 고주파를 사용하는 방법이다. PVD sputtering is a method of depositing a thin film on a material surface (substrate) by utilizing the phenomenon in which, when accelerated, high-energy particles (mostly ions accelerated by an electric field) collide with the surface of a solid, atoms or molecules on the solid surface (target) absorb the momentum of the collided high-energy particles and are ejected from the solid surface with that momentum. Depending on the method of generating the glow discharge, it is largely divided into direct current (DC) and radio frequency (RF) sputtering. DC sputtering is a method in which a cathode and an anode are placed parallel to each other at a distance of about 5 to 15 cm, and a direct current is used to generate a glow discharge between them. In this process, Ar+ ions are accelerated and collide with the cathode in the plasma created here, which sputters the target material. RF sputtering is a method in which high frequency is used instead of DC to deposit an insulator.

PVD-이온 플레이팅은 생성된 증착 원자 또는 분자의 일부를 이온화시키고 전기장 속에서 가속하여 고에너지 상태를 만들고 이를 진공 중에 놓인 기판에 흡착시켜 박막을 형성하는 방법이다. 충돌 에너지가 증착입자들을 혼합시켜 치밀하고 강도 높은 우수한 박막을 만들 수 있어 재료의 표면 경화에 매우 효과적으로 작용하여 드릴날이나 톱날 같은 공구강의 내마모 코팅 등에 주로 사용된다.PVD-ion plating is a method of forming a thin film by ionizing some of the generated deposition atoms or molecules, accelerating them in an electric field to create a high-energy state, and adsorbing them onto a substrate placed in a vacuum. The collision energy mixes the deposition particles to create a dense and strong excellent thin film, which is very effective in surface hardening of the material, and is mainly used for wear-resistant coatings on tool steels such as drill bits and saw blades.

이와 같이 다양한 방식의 증착 기술이 개발되었고, 증착 대상의 종류와 그 특성에 따라서 다양한 방식의 증착 기술 중 어느 하나가 적용되고 있다. 그 중의 하나로 아크 이온 플레이팅 기술은 챔버의 정 중앙에 위치한 티탄, 지르코늄, 크롬등과 같은 수냉식 파이프형 타겟을 따라 상하로 높은 전류의 아크를 방전하는 센터트 타입의 증착 장비가 소개되었다(한국공개특허공보 제10- 2022-0114676호, 한국등록특허공보 제1020773호, 한국등록특허공보 제1618209호, 한국등록특허공보 제2203825호, 한국등록특허공보 제0642175호, 미국등록특허공보 제5269898호, 미국공개특허공보 제2005-0044500호, 일본등록특허공보 제5167282호, 일본등록특허공보 제5847054호). 이 아크는 프라즈마 상태에서 타겟의 물질을 증발시켜 이온화된 원자를 코팅 대상으로 날려보내며 바이어스 전압을 인가하게 되면 이온화 된 원자의 증착 속도가 가속화하는 특징이 있다. 또한, 코팅 방법에 따라 질소, 산소, 아세틸렌 같은 반응성 가스를 챔버에 인입하여 질화물 산화물 탄화물 등의 박막이 형성된다. 이 가스들이 이온화된 원자와 반응하여 다양한 코팅 특성을 가진 컬러가 구현할 수 있다. 다만, 센터드 타입의 증착 장비의 경우 복수의 지그가 센터에 위치한 전극을 둘러싸며 위치하는 구조적인 특징에 기인하여 전극으로부터의 이온이 복수의 지그에 거치된 증착 대상물의 표면에 균일하게 이동하는 것을 제어하는 것이 기술적으로 매우 어려운 것으로 알려져 있다. 종래 기술(한국등록특허공보 제0879380호, 한국등록특허공보 제2118319호, 한국등록특허공보 제1718094호)은 이를 해결하기 위하여 지그 장치를 자전하도록 구성하거나 지그 장치에 거치되는 증착 대상물의 회전이나 위치 변경이 가능한다. 그러나, 증착 대상물의 종류나 크기에 따라서 이에 적합한 지그 장치를 다시 설계해야 하는 문제가 있고, 지그 장치의 공전이나 증착 대상물의 회전 방식만으로는 고품질의 균일한 코팅층을 얻을 수 없어 전술한 문제점은 기술적 난제로 알려져 있다.In this way, various deposition technologies have been developed, and one of the various deposition technologies is applied depending on the type and characteristics of the deposition target. One of them is the arc ion plating technology, which is a center-type deposition equipment that discharges a high current arc up and down along a water-cooled pipe-shaped target such as titanium, zirconium, and chromium located at the center of the chamber (Korean Patent Publication No. 10-2022-0114676, Korean Patent Registration No. 1020773, Korean Patent Registration No. 1618209, Korean Patent Registration No. 2203825, Korean Patent Registration No. 0642175, U.S. Patent Registration No. 5269898, U.S. Patent Publication No. 2005-0044500, Japanese Patent Registration No. 5167282, Japanese Patent Registration No. 5847054). This arc vaporizes the target material in a plasma state and blows the ionized atoms to the coating target, and has the characteristic that the deposition speed of the ionized atoms is accelerated when a bias voltage is applied. In addition, depending on the coating method, a reactive gas such as nitrogen, oxygen, or acetylene is introduced into the chamber to form a thin film such as nitride, oxide, or carbide. These gases react with the ionized atoms to implement colors with various coating characteristics. However, in the case of a centered type deposition equipment, it is known to be technically very difficult to control the uniform movement of ions from the electrodes to the surface of the deposition target mounted on the plurality of jigs due to the structural characteristic that a plurality of jigs are positioned surrounding an electrode positioned at the center. In order to solve this problem, the prior art (Korean Patent Publication No. 0879380, Korean Patent Publication No. 2118319, Korean Patent Publication No. 1718094) configures the jig device to rotate or enables the rotation or change of position of the deposition target mounted on the jig device. However, there is a problem that a jig device must be redesigned to suit the type or size of the deposition target, and a high-quality, uniform coating layer cannot be obtained only by the rotation of the jig device or the rotation of the deposition target, so the above-mentioned problem is known to be a technical difficulty.

이와 관련하여 한국등록특허공보 제1766204호는 캐소드 전극을 둘러싼 스크린을 개시하고 있다. 이러한 스크린은 거대입자를 제거하는 기능을 수행한다. 그리고, 미국공개특허공보 제2005-0044500호는 애노드와 인접하여 스크린 설치하고, 스크린의 위치 제어를 통한 입자의 통과량을 제어하는 기술을 소개하고 있다. 그러나, 증착 대상물에 거대입자가 증착되는 것을 방지하나 증착 대상물의 표면의 균일한 코팅층을 획득하는 것을 보장하지 않는다.In this regard, Korean Patent Publication No. 1766204 discloses a screen surrounding a cathode electrode. This screen performs the function of removing large particles. In addition, US Patent Publication No. 2005-0044500 introduces a technology of installing a screen adjacent to an anode and controlling the amount of particles passing through the position control of the screen. However, it prevents large particles from being deposited on a deposition target, but does not guarantee obtaining a uniform coating layer on the surface of the deposition target.

한국공개특허공보 제10- 2022-0114676호Korean Patent Publication No. 10-2022-0114676 한국등록특허공보 제1020773호Korean Patent Publication No. 1020773 한국등록특허공보 제1618209호Korean Patent Publication No. 1618209 한국등록특허공보 제2203825호Korean Patent Publication No. 2203825 한국등록특허공보 제0642175호Korean Patent Publication No. 0642175 미국등록특허공보 제5269898호U.S. Patent Publication No. 5269898 미국공개특허공보 제2005-0044500호United States Patent Publication No. 2005-0044500 일본등록특허공보 제5167282호Japanese Patent Publication No. 5167282 일본등록특허공보 제5847054호Japanese Patent Publication No. 5847054 한국등록특허공보 제0879380호Korean Patent Publication No. 0879380 한국등록특허공보 제2118319호Korean Patent Publication No. 2118319 한국등록특허공보 제1718094호Korean Patent Publication No. 1718094 한국등록특허공보 제1766204호Korean Patent Publication No. 1766204 미국공개특허공보 제2005-0044500호United States Patent Publication No. 2005-0044500

본 발명은 증착 대상물에 균일한 코팅층의 형성 및 증착 대상물의 종류에 따라 코팅되는 물질의 이동을 제어함으로써 품질이 높은 코팅층을 가진 증착 대상물을 제조할 수 있는 센터드 아크 이온 플레이팅 증착장치를 제공한다.The present invention provides a centered arc ion plating deposition apparatus capable of manufacturing a deposition target having a high-quality coating layer by controlling the formation of a uniform coating layer on the deposition target and the movement of a material to be coated depending on the type of the deposition target.

본 발명은 공정가스의 종류에 따라 피증착물의 표면에 증착되는 색상이 달라지고, 진공챔버의 내부에는 복수의 종류의 공정가스가 공급되며, 각각의 공정가스가 진공챔버의 내부로 가스 공급 노즐을 통하여 공급된 후 진공챔버 내부에서 혼합되는 경우 진공챔버 내부에서 공정가스가 균일하게 혼합되지 아니할 뿐만 아니라 균일하게 분포되기도 어려워 증착 색상을 원하는 대로 조절하기 어렵고 증착이 균일하게 되지 않는다는 문제점을 해결할 수 있는 센터드 아크 이온 플레이팅 증착장치를 제공한다.The present invention provides a centered arc ion plating deposition apparatus capable of resolving the problems that the color deposited on the surface of a deposition object varies depending on the type of process gas, a plurality of types of process gases are supplied into a vacuum chamber, and when each process gas is supplied into the vacuum chamber through a gas supply nozzle and then mixed inside the vacuum chamber, the process gases are not uniformly mixed inside the vacuum chamber and are also difficult to distribute uniformly, making it difficult to control the deposition color as desired and causing the deposition to not be uniform.

본 발명은 타겟부재가 너무 과열되면, 타겟부재의 저항이 증가하여 전기가 공급되더라도 타겟부재에서 금속 원자들의 방출이 원활하지 않다는 문제점을 해결하기 위하여 타겟부재가 너무 과열되는 것을 방지할 수 있는 센터드 아크 이온 플레이팅 증착장치를 제공한다.The present invention provides a centered arc ion plating deposition apparatus capable of preventing a target member from being overheated to solve the problem that when the target member is overheated, the resistance of the target member increases and metal atoms are not smoothly emitted from the target member even when electricity is supplied.

실시예는, 진공챔버; 상기 진공챔버의 중심부에서 상하로 배치되어 전원을 공급받아 타겟 물질을 방출하는 원통형 타겟부재; 상기 진공챔버 내에서 플라즈마를 생성하기 위하여 공정가스를 공급하기 위한 공급가스부로부터 공급되는 상기 공정가스를 상기 진공챔버 내로 분사하는 가스분사수단; 및 상기 가스분사수단에 설치되어 상기 타겟 물질 및 상기 공정가스의 확산을 제어하기 위한 마스크장치;를 포함하는 센터드 아크 이온 플레이팅 증착장비를 제공할 수 있다.The embodiment can provide a centered arc ion plating deposition device including: a vacuum chamber; a cylindrical target member arranged vertically at the center of the vacuum chamber and supplied with power to emit a target material; a gas injection means for injecting a process gas supplied from a supply gas means for supplying the process gas to generate plasma within the vacuum chamber into the vacuum chamber; and a mask device installed on the gas injection means for controlling diffusion of the target material and the process gas.

다른 측면에서, 상기 마스크장치는 크기의 변경이 가능하도록 구성된 확장형마스크부를 포함하는 센터드 아크 이온 플레이팅 증착장비를 제공할 수 있다.In another aspect, the mask device can provide a centered arc ion plating deposition device including an expandable mask section configured to allow for change in size.

다른 측면에서, 상기 마스크장치는 상기 가스분사수단과 상기 확장형마스크부를 서로 연결하고 상기 확장형마스크부를 소정의 각도로 회전시키기 위한 회전부를 더 포함하는 센터드 아크 이온 플레이팅 증착장비를 제공할 수 있다.In another aspect, the mask device can provide a centered arc ion plating deposition device further including a rotating part for connecting the gas injection means and the expandable mask part to each other and rotating the expandable mask part at a predetermined angle.

다른 측면에서, 상기 가스분사수단은, 일단에서 상기 가스공급수단으로부터 상기 공정가스를 공급받아서 상기 진공 챔버로 분사시킬 수 있도록 길이방향을 따라 복수개의 제1분사공이 형성되어 상기 타겟부재에서 반경방향으로 일정간격 이격되게 상기 진공챔버에서 상하로 배치된 제1배출관과, 상기 제1분사공에서 분사된 상기 공정가스를 수용할 수 있게 상기 제1배출관과 일정 간격 이격 공간이 형성되도록 상기 제1배출관을 수용하며 상기 수용된 공정가스를 상기 진공챔버로 배출할 수 있게 상기 제1분사공과 반대의 방향으로 길이방향을 따라 복수 개의 제2분사공이 형성된 제2배출관을 구비한 가스배출부를 구비하는 센터드 아크 이온 플레이팅 증착장비를 제공할 수 있다.In another aspect, the gas injection means can provide a centered arc ion plating deposition device having a gas discharge unit having a first discharge pipe arranged vertically in the vacuum chamber at a predetermined interval in the radial direction from the target member, wherein a plurality of first discharge holes are formed along the longitudinal direction so as to receive the process gas from the gas supply means at one end and inject it into the vacuum chamber, and a second discharge pipe having a plurality of second discharge holes formed along the longitudinal direction in a direction opposite to the first discharge holes so as to form a space separated by a predetermined interval from the first discharge pipe so as to receive the process gas injected from the first discharge hole and discharge the received process gas into the vacuum chamber.

다른 측면에서, 상기 확장형마스크부는 크기의 변경에 따라 복수개의 상기 제1 분사공 중 적어도 일부를 커버하는 센터드 아크 이온 플레이팅 증착장비를 제공할 수 있다.In another aspect, the expanded mask portion can provide a centered arc ion plating deposition device that covers at least a portion of the plurality of first injection holes depending on the change in size.

다른 측면에서, 상기 타겟부재의 내부로 냉각수를 공급하기 위한 주입구와, 상기 타겟부재의 내부의 상기 냉각수를 배출시키기 위한 배출구가 형성되어, 상기 타겟부재를 상기 진공챔버의 중심부에서 상하로 배치될 수 있게 상기 타겟부재의 하단을 지지하는 지지대를 구비한 냉각수단;를 더 포함하는 센터드 아크 이온 플레이팅 증착 장비를 제공할 수 있다.In another aspect, a centered arc ion plating deposition device may be provided, further comprising a cooling means having an inlet for supplying cooling water into the interior of the target member, and an outlet for discharging the cooling water inside the target member, and a support for supporting the lower end of the target member so that the target member can be placed vertically in the center of the vacuum chamber.

또 다른 측면에서, 센터드 아크 이온 플레이팅 증착장치는 진공챔버와, 원통형 타겟부재와, 트리거와, 가스공급수단과, 가스분사수단과, 스팟차단부 및 제어부를 포함한다. 상기 진공챔버는 내부를 진공으로 만들기 위하여 배기구를 구비한다. 상기 타겟부재는 상기 진공챔버의 중심부에서 상하로 배치되어 전원을 공급받아 타겟 물질을 방출한다. 상기 트리거는 상기 타겟부재에 아크 스팟을 생성시킨다. 상기 가스공급수단은 상기 진공챔버 내에서 플라즈마를 생성하기 위하여 각각의 공정가스를 각각 공급하기 위한 복수의 공급가스부와, 상기 공급가스부에서 공급되는 각각의 공정가스를 혼합하기 위한 가스혼합부를 구비하여 상기 가스혼합부에서 혼합된 공정가스를 진공챔버로 공급한다. 상기 가스분사수단은 상기 가스공급수단으로부터 상기 공정가스를 공급받아서 상기 진공챔버로 분사시킨다. 상기 스팟차단부는 상기 타겟부재의 상부와 하부에 각각 장착되어 상기 아크 스팟의 이동범위를 제한한다. 상기 제어부는 상기 타겟부재에 공급되는 전원을 제어한다.In another aspect, a centered arc ion plating deposition apparatus includes a vacuum chamber, a cylindrical target member, a trigger, a gas supply means, a gas injection means, a spot blocking unit, and a control unit. The vacuum chamber has an exhaust port to create a vacuum inside. The target member is arranged vertically at the center of the vacuum chamber and receives power to emit a target material. The trigger generates an arc spot on the target member. The gas supply means has a plurality of supply gas units for respectively supplying each process gas to generate plasma in the vacuum chamber, and a gas mixing unit for mixing each process gas supplied from the supply gas units, and supplies the mixed process gas from the gas mixing unit to the vacuum chamber. The gas injection unit receives the process gas from the gas supply means and injects it into the vacuum chamber. The spot blocking units are respectively mounted on the upper and lower portions of the target member to limit the movement range of the arc spot. The control unit controls the power supplied to the target member.

다른 측면에서, 센터드 아크 이온 플레이팅 증착장치의 상기 가스분사수단은 일단에서 상기 가스공급수단으로부터 상기 공정가스를 공급받아서 상기 진공챔버로 분사시킬 수 있도록 길이방향을 따라 복수개의 제1분사공이 형성되어 상기 타겟부재에서 반경방향으로 일정간격 이격되게 상기 진공챔버에서 상하로 배치된 제1배출관과, 상기 제1분사공에서 분사된 상기 공정가스를 수용할 수 있게 상기 제1배출관과 일정 간격 이격 공간이 형성되도록 상기 제1배출관을 수용하며 상기 수용된 공정가스를 상기 진공챔버로 배출할 수 있게 상기 제1분사공과 반대의 방향으로 길이방향을 따라 복수 개의 제2분사공이 형성된 제2배출관을 구비한 가스배출부를 구비하는 것이 바람직하다.In another aspect, it is preferable that the gas injection means of the centered arc ion plating deposition apparatus have a gas discharge unit including a first discharge pipe arranged vertically in the vacuum chamber at a predetermined distance from the target member in the radial direction so as to receive the process gas from the gas supply means at one end and inject it into the vacuum chamber, and a second discharge pipe having a plurality of second injection holes formed along the longitudinal direction in a direction opposite to the first injection hole so as to form a space separated by a predetermined distance from the first discharge pipe so as to receive the process gas injected from the first discharge hole and to discharge the received process gas into the vacuum chamber.

다른 측면에서 센터드 아크 이온 플레이팅 증착장치의 상기 가스분사수단은 상기 타겟부재의 원주방향을 따라 복수개 구비되는 것이 바람직하다. 이 경우 상기 가스공급 수단은 상기 공정가스를 어느 한 상기 가스분사수단의 제1배출관으로는 상단에서 공급하고, 이웃한 다른 상기 가스분사수단의 제1배출관으로는 하단에서 공급한다.In another aspect, it is preferable that the gas injection means of the center-arc ion plating deposition device be provided in multiple numbers along the circumferential direction of the target member. In this case, the gas supply means supplies the process gas from the top to the first discharge pipe of one of the gas injection means, and from the bottom to the first discharge pipe of another adjacent gas injection means.

다른 측면에서 센터드 아크 이온 플레이팅 증착장치의 상기 제2배출관은 상기 공정가스가 상기 배기구의 반대방향으로 배출되도록 상기 제2분사공이 상기 배기구의 반대방향으로 향하는 것이 바람직하다.In another aspect, the second exhaust pipe of the centered arc ion plating deposition device preferably has the second injection hole facing in the opposite direction of the exhaust port so that the process gas is discharged in the opposite direction of the exhaust port.

다른 측면에서 센터드 아크 이온 플레이팅 증착장치는 진공챔버와, 중공의 원통형 타겟부재 와, 냉각수단과, 트리거와, 가스분사수단과, 스팟차단부와, 제어부를 포함한다. 상기 진공챔버는 내부를 진공으로 만든다. 상기 중공의 원통형 타겟부재는 일정한 두께를 가지며, 상기 진공챔버의 내부에 배치되어 전원을 공급받아 타겟 물질을 방출하기 위하여 하단이 개방된다. 상기 냉각수단은 상기 타겟부재의 내부로 냉각수를 공급하기 위한 주입구와, 상기 타겟부재의 내부의 상기 냉각수를 배출시키기 위한 배출구가 형성되어, 상기 타겟부재를 상기 진공챔버의 중심부에서 상하로 배치될 수 있게 상기 타겟부재의 하단을 지지하는 지지대를 구비한다. 상기 트리거는 상기 타겟부재에 아크 스팟을 생성시킨다. 상기 가스분사수단은 상기 진공챔버 내에서 플라즈마를 생성하기 위하여 공정가스를 상기 진공챔버로 분사시킨다. 상기 스팟차단부는 상기 타겟부재의 상부와 하부에 각각 장착되어 상기 아크 스팟의 이동범위를 제한한다. 상기 제어부는 상기 타겟부재에 공급되는 전원을 제어한다.In another aspect, the centered arc ion plating deposition apparatus includes a vacuum chamber, a hollow cylindrical target member, a cooling means, a trigger, a gas injection means, a spot blocking unit, and a control unit. The vacuum chamber makes the inside of the vacuum chamber vacuum. The hollow cylindrical target member has a predetermined thickness and is disposed inside the vacuum chamber and has an open bottom to receive power and discharge a target material. The cooling means has an inlet for supplying cooling water into the inside of the target member and an outlet for discharging the cooling water inside the target member, and has a support for supporting the bottom of the target member so that the target member can be disposed up and down at the center of the vacuum chamber. The trigger generates an arc spot on the target member. The gas injection means injects a process gas into the vacuum chamber to generate plasma within the vacuum chamber. The spot blocking unit is mounted on the upper and lower portions of the target member, respectively, to limit the movement range of the arc spot. The above control unit controls power supplied to the target member.

다른 측면에서 센터드 아크 이온 플레이팅 증착장치의 상기 냉각수단은 양단이 개방되고, 상기 타겟부재 내에서 상기 주입구로 유입된 냉각수가 일단으로 유입되어 타단을 통하여 상기 배출구로 배출될 수 있게 안내하도록 상기 타단이 상기 배출구를 감쌀 수 있게 상기 타겟부재의 내부에서 수직으로 장착된 안내관을 더 구비하는 것이 바람직하다.In another aspect, it is preferable that the cooling means of the centered arc ion plating deposition device further has a guide tube vertically mounted inside the target member so that both ends are open and the other end surrounds the discharge port so that the cooling water introduced into the injection port within the target member can be guided to be introduced into one end and discharged to the discharge port through the other end.

다른 측면에서 센터드 아크 이온 플레이팅 증착장치의 상기 지지대는 상기 냉각수가 상기 타겟부재의 외주부로 유입되어 중앙으로 배출될 수 있도록 상기 배출구가 반경 방향으로 상기 지지대의 중앙부에 형성되고, 상기 주입구는 반경방향으로 상기 배출구와 일정 간격 이격되어 형성되는 것이 바람직하다. 이 경우 상기 안내관은 상 기 주입구로 유입된 냉각수가 외주면을 따라 흘러서 내주면으로 유입되어 상기 배출구로 배출될 수 있도록 상기 주입구가 상기 안내관의 외부에 위치하도록 형성된다.In another aspect, the support of the centered arc ion plating deposition apparatus is preferably formed with the outlet formed radially in the center of the support so that the cooling water can flow into the outer periphery of the target member and be discharged to the center, and the injection port is formed radially and at a certain distance from the outlet. In this case, the guide tube is formed so that the injection port is located on the outside of the guide tube so that the cooling water flowing into the injection port can flow along the outer periphery, flow into the inner periphery, and be discharged through the outlet.

실시예는 증착 대상물에 균일한 코팅층의 형성 및 증착 대상물의 종류에 따라 코팅되는 물질의 이동을 제어함으로써 품질이 높은 코팅층을 가진 증착 대상물을 제조할 수 있는 센터드 아크 이온 플레이팅 증착장치를 제공할 수 있다.The embodiment can provide a centered arc ion plating deposition apparatus capable of manufacturing a deposition target having a high-quality coating layer by controlling the formation of a uniform coating layer on the deposition target and the movement of a material to be coated depending on the type of the deposition target.

실시예는 가스공급수단에서 공정가스를 혼합하고, 혼합된 공정가스가 가스분사수단의 길이방향을 따러 형성된 제2분사공을 통하여 진공챔버 내부로 분사된다. 그래서 진공챔버 내에서 공정가스가 균일하게 혼합될 뿐만 아니라, 균일하게 분포시킬 수 있다. 이로 인하여 증착된 기판의 색상 조절 및 두께 조절을 용이하게 할 수 있다.In the embodiment, process gas is mixed in a gas supply means, and the mixed process gas is injected into the inside of a vacuum chamber through a second injection hole formed along the longitudinal direction of the gas injection means. Therefore, the process gas can be uniformly mixed and distributed within the vacuum chamber. This makes it easy to control the color and thickness of the deposited substrate.

실시예는 지지대를 통하여 타겟부재의 내부에 냉각수가 공급되어 배출된다. 그래서 타겟부재가 가열되더라도 냉각수가 타겟부재를 냉각시켜 주므로 타겟부재가 과열되는 것을 방지한다. 그래서 타겟부재에서 금속 원자들의 방출 효율을 유지시킬 수 있다.In the embodiment, cooling water is supplied and discharged into the interior of the target member through the support. Therefore, even if the target member is heated, the cooling water cools the target member, thereby preventing the target member from overheating. Therefore, the emission efficiency of metal atoms in the target member can be maintained.

도 1a 및 도 1b는 본 발명의 실시예에 따른 센터드 아크 이온 플레이팅 증착장치를 개략적으로 도시한 것이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 센터드 아크 이온 플레이팅 증착장치를 상부측에서 바라본 것으로 그 내부를 개략적으로 도시한 것이다.
도 3은 가스분사수단을 개략적으로 도시한 것이다.
도 4는 가스분사수단에서 분사공을 개략적으로 도시한 것이다.
도 5는 타겟부재와 냉각수단의 확대도이다.
도 6은 본 발명의 실시에에 장착되는 지그장치를 개략적으로 도시한 것이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따라 지그장치가 설치된 센터드 아크 이온 플레이팅 증착장비의 내부를 개략적으로 도시한 것이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시에에 따른 아크 이온 플레이팅 증착장비의 사시도이다.
도 9는 지그장치가 설치된 도 8의 아크 이온 플레이팅 증착장비의 내부를 개략적으로 도시한 것이다.
도 10은 도 8의 아크 이온 플레이팅 증착장비를 평면도로서 내부를 개략적으로 도시한 것이다.
도 11은 가스분사수단에 설치된 마스크장치의 동작을 설명하기 위한 개략도이다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 아크 이온 플레이팅 증착장비를 구성하는 제어부 및 파워부가 스팟을 제어하는 방법을 설명하기 위한 것이다.
FIG. 1a and FIG. 1b schematically illustrate a centered arc ion plating deposition apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic diagram illustrating the interior of a center-arc ion plating deposition apparatus according to an embodiment of the present invention as viewed from above.
Figure 3 schematically illustrates a gas injection means.
Figure 4 schematically illustrates an injection hole in a gas injection means.
Figure 5 is an enlarged view of the target member and cooling means.
Figure 6 schematically illustrates a jig device mounted in an embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a schematic diagram illustrating the interior of a center-arc ion plating deposition equipment having a jig device installed according to an embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a perspective view of an arc ion plating deposition equipment according to another embodiment of the present invention.
Figure 9 is a schematic diagram illustrating the interior of the arc ion plating deposition equipment of Figure 8 with the jig device installed.
Figure 10 is a schematic diagram illustrating the interior of the arc ion plating deposition equipment of Figure 8 in plan view.
Figure 11 is a schematic diagram for explaining the operation of a mask device installed in a gas injection means.
FIG. 12 is a diagram for explaining a method for controlling a spot by a control unit and a power unit constituting an arc ion plating deposition device according to an embodiment of the present invention.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명의 효과 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 다양한 형태로 구현될 수 있다. 이하의 실시예에서, 제1, 제2 등의 용어는 한정적인 의미가 아니라 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하는 목적으로 사용되었다. 또한, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 또한, 포함하다 또는 가지다 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 또는 구성요소가 존재함을 의미하는 것이고, 하나 이상의 다른 특징들 또는 구성요소가 부가될 가능성을 미리 배제하는 것은 아니다. 또한, 도면에서는 설명의 편의를 위하여 구성 요소들이 그 크기가 과장 또는 축소될 수 있다. 예컨대, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.The present invention can be modified in various ways and has various embodiments, and thus specific embodiments are illustrated in the drawings and described in detail in the detailed description. The effects and features of the present invention and the methods for achieving them will become clear with reference to the embodiments described in detail below together with the drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but can be implemented in various forms. In the following embodiments, the terms first, second, etc. are not used in a limiting sense, but are used for the purpose of distinguishing one component from another component. In addition, the singular expression includes the plural expression unless the context clearly indicates otherwise. In addition, the terms include or have mean that the features or components described in the specification are present, and do not preemptively exclude the possibility that one or more other features or components may be added. In addition, the sizes of the components in the drawings may be exaggerated or reduced for the convenience of explanation. For example, the sizes and thicknesses of each component shown in the drawings are arbitrarily shown for the convenience of explanation, and therefore the present invention is not necessarily limited to what is shown.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 하며, 도면을 참조하여 설명할 때 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings. When describing with reference to the drawings, identical or corresponding components are given the same drawing reference numerals and redundant descriptions thereof are omitted.

도 1a 및 도 1b는 본 발명의 실시예에 따른 센터드 아크 이온 플레이팅 증착장치를 개략적으로 도시한 것이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 센터드 아크 이온 플레이팅 증착장치를 상부측에서 바라본 것으로 그 내부를 개략적으로 도시한 것이고, 도 3은 가스분사수단을 개략적으로 도시한 것이며, 도 4는 가스분사수단에서 분사공을 개략적으로 도시한 것이다.FIG. 1A and FIG. 1B schematically illustrate a centered arc ion plating deposition apparatus according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 schematically illustrates the interior of the centered arc ion plating deposition apparatus according to an embodiment of the present invention when viewed from above, FIG. 3 schematically illustrates a gas injection means, and FIG. 4 schematically illustrates an injection hole in the gas injection means.

도 1a 내지 도 4를 참조하여 본 발명에 따른 센터드 아크 이온 플레이팅 증착장치의 일 실시예를 설명한다.Referring to FIGS. 1A to 4, one embodiment of a centered arc ion plating deposition apparatus according to the present invention is described.

본 발명의 실시예에 따른 센터드 아크 이온 플레이팅 증착장치(1)는 진공챔버(10)와, 원통형 타겟부재(15)와, 트리거(20)와, 가스공급수단(25)과, 가스분사수단(30)과, 스팟차단부(35)와 이온소스(16) 및 제어부(미도시)를 포함한다.A centered arc ion plating deposition device (1) according to an embodiment of the present invention includes a vacuum chamber (10), a cylindrical target member (15), a trigger (20), a gas supply means (25), a gas injection means (30), a spot blocking unit (35), an ion source (16), and a control unit (not shown).

본 발명의 실시예에 따른 센터드 아크 이온 플레이팅 증착장치(1)는 2도어 타입으로 구성될 수 있다. 진공챔버(10)는 제1 도어 챔버(10a)와 제2 도어 챔버(10b)로 구성되고, 제1 도어 챔버(10a)와 제2 도어 챔버(10b) 중 어느 하나는 메인 챔버(10c)와 체결되고 증착 공정을 수행할 수 있다.A centered arc ion plating deposition device (1) according to an embodiment of the present invention may be configured as a two-door type. The vacuum chamber (10) is configured with a first door chamber (10a) and a second door chamber (10b), and either the first door chamber (10a) or the second door chamber (10b) can be connected to a main chamber (10c) and perform a deposition process.

제1 및 제2 도어 챔버(10a, 10b) 각각에는 원통형 타겟부재(15)와, 트리거(20)와, 가스공급수단(25)과, 가스분사수단(30)과, 스팟차단부(35)와 적어도 하나의 이온소스(16) 및 제어부가 마련될 수 있다.Each of the first and second door chambers (10a, 10b) may be provided with a cylindrical target member (15), a trigger (20), a gas supply means (25), a gas injection means (30), a spot blocking unit (35), at least one ion source (16), and a control unit.

진공챔버(10)는 진공펌프에 의해 내부 공간의 압력이 진공상태로 유지된다.The pressure of the internal space of the vacuum chamber (10) is maintained in a vacuum state by a vacuum pump.

진공챔버(10)에는 배기구(11)가 형성되어 진공펌프가 동작하면 진공챔버(10) 내부의 공기는 진공펌프에 의해 배기구(11)를 통해 배출되어 진공으로 유지된다. An exhaust port (11) is formed in the vacuum chamber (10), and when the vacuum pump operates, the air inside the vacuum chamber (10) is discharged through the exhaust port (11) by the vacuum pump and maintained as a vacuum.

배기구(11)는 진공챔버(10)의 일측면에 위치할 수 있다. 배기구(110는 메인 챔버(10c)에 설치될 수 있다.The exhaust port (11) may be located on one side of the vacuum chamber (10). The exhaust port (110) may be installed in the main chamber (10c).

다양한 실시예에서, 배기구(11)는 메인 챔버(10c) 내의 후측면에 위치할 수 있다.In various embodiments, the exhaust port (11) may be located at the rear side within the main chamber (10c).

제1 및 제2 도어 챔버(10a, 10b) 중 어느 하나와 메인 챔버(10c)가 체결된 상태에서의 진공챔버(10)의 내부 진공 압력은 대략 1.0 ~ 5.0 ×10-5Torr가 될 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.The internal vacuum pressure of the vacuum chamber (10) in a state where either one of the first and second door chambers (10a, 10b) and the main chamber (10c) are connected may be approximately 1.0 to 5.0 × 10-5 Torr, but is not limited thereto.

타겟부재(15)는 피증착물의 표면에 증착되는 피막의 소스 역할을 한다. 주로 티타늄(Ti)이나 지르코늄(Zr) 등과 같은 티탄족 원소로 형성되며, 진공챔버(10)의 내부의 중심부에서 상단에서부터 하단으로 장착된다. 타겟부재(15)에는 상단 및 하단으로부터 전원이 인가되며, 전원이 공급되고 아크 스팟이 발생되면 표면 입자가 기화 또는 이온화된다. 그래서 증발된 금속 이온 등은 전기장, 확산 등으로 이동한다. 이때 진공챔버(10) 내에 공정가스가 투입되면, 증발된 금속 이온과 공정가스가 결합하여 피증착물에 증착될 수 있다.The target member (15) serves as a source of a film to be deposited on the surface of the deposition object. It is mainly formed of a titanium group element such as titanium (Ti) or zirconium (Zr), and is mounted from top to bottom in the center of the inside of the vacuum chamber (10). Power is applied to the target member (15) from the top and bottom, and when power is supplied and an arc spot is generated, surface particles are vaporized or ionized. Therefore, the evaporated metal ions, etc. move by an electric field, diffusion, etc. At this time, when a process gas is introduced into the vacuum chamber (10), the evaporated metal ions and the process gas can combine to be deposited on the deposition object.

트리거(20)는 타겟부재(15)에 아크를 발생시킨다. 아크가 발생되면 아크는 타겟부재(15)의 표면을 따라 상하로 왕복 이동한다.The trigger (20) generates an arc on the target member (15). When the arc is generated, the arc moves up and down along the surface of the target member (15).

가스공급수단(25)은 진공챔버(10) 내에서 플라즈마를 생성하기 위한 공정가스를 공급하는 역할을 한다. 이를 위해서 가스공급수단(25)은 복수의 공급가스부(26)와, 가스혼합부(28)를 구비한다. 공급가스수단(26)은 주입되는 각각의 가스별로 복수개 준비되어 가스를 각각 공급한다. 공급되는 공급가스로는 아르곤(Ar), 질소(N2), 아세틸렌(C2H2), 산소(O2) 등이 있으며, 코팅의 색상에 따라 선택적으로 주입될 수 있다.The gas supply means (25) serves to supply process gas for generating plasma within the vacuum chamber (10). For this purpose, the gas supply means (25) is provided with a plurality of supply gas sections (26) and a gas mixing section (28). A plurality of supply gas sections (26) are prepared for each gas to be injected, and supply the gas respectively. The supplied supply gases include argon (Ar), nitrogen (N2), acetylene (C2H2), oxygen (O2), etc., and can be selectively injected depending on the color of the coating.

가스혼합부(28)는 공급가스부(26)에서 공급되는 각각의 공정가스를 혼합한다. 공급가스부(26)에서 각각의 가스가 진공챔버(10)의 내부로 직접 공급되면, 진공챔버(10) 내에서 공급가스가 균일하게 섞이지 않으므로 코팅의 성능이 떨어지게 된다. 그래서 가스혼합부(28)는 각각의 공급가스부(26)에서 공급되는 공정가스를 혼합하여 이를 진공챔버(10)로 공급한다.The gas mixing unit (28) mixes each process gas supplied from the supply gas unit (26). If each gas is directly supplied from the supply gas unit (26) into the interior of the vacuum chamber (10), the supply gases are not uniformly mixed within the vacuum chamber (10), and thus the coating performance deteriorates. Therefore, the gas mixing unit (28) mixes the process gases supplied from each supply gas unit (26) and supplies them to the vacuum chamber (10).

가스분사수단(30)는 가스공급수단(25)으로부터 공정가스를 공급받아서 진공챔버(10) 내로 분사시킨다. 이를 위해서 가스분사수단(30)은 공정가스를 더욱 혼합시켜 분사시키기 위하여 제1배출관(31)과, 제2배출관(33)을 구비한다.The gas injection means (30) receives process gas from the gas supply means (25) and injects it into the vacuum chamber (10). To this end, the gas injection means (30) is equipped with a first discharge pipe (31) and a second discharge pipe (33) to further mix and inject the process gas.

제1배출관(31)은 단부에서 가스공급수단(25)으로부터 공정가스를 공급받을 수 있으며, 진공챔버(10)의 내부에서 타겟부재(15)에서 반경방향으로 일정 간격 이격되어 수직으로 배치된다. 이때 제1배출관(31)은 길이방향으로 따라 복수 개의 제1분사공(31a)이 형성되어 공정가스를 진공챔버(10) 방향으로 분사한다. 제2배출관(33)은 제1배출관(31)과 일정 간격 이격되어 수용부(34)가 형성되도록 제1배출관(31)을 수용할 수 있게 감싼다. 그래서 제1분사공(31a)에서 분사된 공정가스는 제2배출관(33)의 내부의 수용부(34)에 수용될 수 있다. 그리고 제2배출관(33)은 제1배출공(31a)에서 분사되어 수용부(34)에 수용된 공정가스를 진공챔버(10)의 내부로 분사할 수 있게 길이방향을 따라 일정 간격 이격된 복수 개의 제2배출공(33a)이 형성된다. 이때 가스분사수단(30)은 가스공급수단(25)에서 공급된 공정가스가 내부에서 더욱 혼합될 수 있도록 제1분사공(31a)과 제2분사공(33a)의 방향이 반대로 형성될 수 있다. 즉 제1분사공(31a)과 제2분사공(33a)이 동일한 방향으로 형성되면 제1분사공(31a)에서 분사된 공정가스가 제2분사공(33a)으로 바로 배출될 수 있기 때문에 이 경우는 공정가스가 혼합되기 어렵다. 그래서 제2배출관(33)의 내부에서 한번 더 혼합될 수 있도록 제2분사공(33a)은 제1분사공(31a)의 반대 방향에서 형성된다. 그래서 제1분사공(31a)에서 공정가스가 분사되면 제1배출관(33)의 내부의 수용부(34)에 수용되어 한번 더 혼합되었다가 제1분사공(31a)과 반대 방향에서 형성된 제2분사공(33a)로 배출된다. 한편 제2분사공(33a)는 제2배출관(33)에서 길이방향을 따라 복수개 형성된다. 그래서 제2분사공(33a)은 진공챔버(10)의 내부에서 수직으로 일정한 간격으로 형성되어 공정가스를 분사시키므로 공정가스는 진공챔버(10) 내에서 균일하게 분포될 수 있다.The first discharge pipe (31) can receive process gas from the gas supply means (25) at the end, and is vertically arranged at a predetermined interval in the radial direction from the target member (15) inside the vacuum chamber (10). At this time, the first discharge pipe (31) has a plurality of first injection holes (31a) formed along the longitudinal direction to inject the process gas toward the vacuum chamber (10). The second discharge pipe (33) surrounds the first discharge pipe (31) so that a receiving portion (34) is formed at a predetermined interval from the first discharge pipe (31) so that it can receive the first discharge pipe (31). Therefore, the process gas injected from the first injection hole (31a) can be received in the receiving portion (34) inside the second discharge pipe (33). And the second discharge pipe (33) is formed with a plurality of second discharge holes (33a) spaced apart at a certain interval along the longitudinal direction so that the process gas injected from the first discharge hole (31a) and received in the receiving portion (34) can be injected into the interior of the vacuum chamber (10). At this time, the gas injection means (30) may be formed so that the directions of the first injection hole (31a) and the second injection hole (33a) are opposite so that the process gas supplied from the gas supply means (25) can be further mixed inside. That is, if the first injection hole (31a) and the second injection hole (33a) are formed in the same direction, the process gas injected from the first injection hole (31a) can be directly discharged through the second injection hole (33a), so in this case it is difficult for the process gases to be mixed. Therefore, the second injection hole (33a) is formed in the opposite direction of the first injection hole (31a) so that the gas can be mixed once more inside the second discharge pipe (33). Therefore, when the process gas is injected from the first injection hole (31a), it is received in the receiving portion (34) inside the first discharge pipe (33), mixed once more, and then discharged through the second injection hole (33a) formed in the opposite direction to the first injection hole (31a). Meanwhile, the second injection hole (33a) is formed in multiple numbers along the longitudinal direction in the second discharge pipe (33). Therefore, the second injection holes (33a) are formed at regular intervals vertically inside the vacuum chamber (10) to inject the process gas, so that the process gas can be uniformly distributed within the vacuum chamber (10).

이때 가스분사수단(30)은 복수개가 형성된다. 본 실시예의 경우 180도 간격의 2개의 가스분사수단(30)이 형성된다. 그래서 진공챔버(10) 내부에 공급되는 공정가스의 혼합을 더욱 균일하게 하기 위하여 첫번째 가스분사수단(30)의 경우에는 가스공급수단(25)으로부터 제1배출관(31)의 상단으로 공정가스가 공급되고, 두번째 가스분사수단(30)의 경우에는 제1배출관(31)의 하단으로 공정가스가 공급된다.At this time, a plurality of gas injection means (30) are formed. In the case of this embodiment, two gas injection means (30) are formed at 180-degree intervals. Therefore, in order to make the mixing of the process gas supplied inside the vacuum chamber (10) more uniform, in the case of the first gas injection means (30), the process gas is supplied from the gas supply means (25) to the upper end of the first discharge pipe (31), and in the case of the second gas injection means (30), the process gas is supplied to the lower end of the first discharge pipe (31).

한편 진공챔버(10)는 진공펌프에 의해 내부가 진공으로 유지된다. 그래서 배기구(11)를 통하여 내부의 공기가 지속적으로 배출된다. 이때 공정가스가 배기구(11) 방향으로 분사되면 진공펌프에 의하여 외부로 쉽게 배출될 수 있으므로 가스분사수단(30)은 배출되는 공정가스는 타겟부재(15)를 향하여 배기구(11)의 반대 방향으로 향하도록 제2분사공(33a)이 형성된다. 그래서 본 실시예의 경우 도 2에 도시된 바와 같이 배기구(11)의 반대방향으로 타겟부재(15)를 향하여 45도의 각도로 공정가스가 분사될 수 있게 제2분사공(33a)이 형성된다.Meanwhile, the vacuum chamber (10) is maintained as a vacuum inside by a vacuum pump. Therefore, the air inside is continuously discharged through the exhaust port (11). At this time, if the process gas is sprayed in the direction of the exhaust port (11), it can be easily discharged to the outside by the vacuum pump, so the gas spraying means (30) forms a second spray hole (33a) so that the discharged process gas is directed in the opposite direction of the exhaust port (11) toward the target member (15). Therefore, in the case of the present embodiment, as shown in FIG. 2, the second spray hole (33a) is formed so that the process gas can be sprayed at an angle of 45 degrees toward the target member (15) in the opposite direction of the exhaust port (11).

스팟차단부(35)는 타겟부재(14)의 상부와 하부에 각각 장착되어 아크 스팟의 이동범위를 제한한다. 스팟차단부(35)는 영구자석을 구비하여 자기장을 형성함으로써 아크 스팟이 타겟부재(14)를 따라 더 이상 진행되지 않도록 한다.Spot blocking parts (35) are respectively mounted on the upper and lower parts of the target member (14) to limit the range of movement of the arc spot. The spot blocking parts (35) are equipped with permanent magnets to form a magnetic field, thereby preventing the arc spot from moving further along the target member (14).

제어부는 타겟부재(15)에 공급되는 전원을 제어한다. 타겟부재(15)에는 상단 및 하단에서 전위차를 가지도록 서로 다른 전압으로 전원이 공급된다. 여기서 제어부는 일정한 시간 간격으로 상단과 하단에서 교대로 전압이 높도록 제어한다. 그래서 아크 스팟의 방향이 일정한 시간 간격으로 하방으로 이동하다가 상방으로 이동하는 등 방향전환을 시킬 수 있다.The control unit controls the power supplied to the target member (15). The target member (15) is supplied with power at different voltages so as to have a potential difference at the top and bottom. Here, the control unit controls the voltage to be alternately high at the top and bottom at regular time intervals. Therefore, the direction of the arc spot can be changed, such as moving downward and then upward at regular time intervals.

실시예의 경우 공정가스는 가스공급수단(25)에서 혼합되어 진공챔버(10)로 공급되는 한편, 진공챔버(10)에서 내부에서 분사되기 전 가스분사수단(30)에서 한 번 더 혼합되므로 공정가스를 균일하게 혼합할 수 있다. 그리고 가스분사수단(30)의 제2배출관(33)에서 제2분사공(33a)이 길이방향으로 따라 일정 간격 이격되어 복수 개 형성되므로 공정가스를 진공챔버(10)의 내부에서 균일하게 분포시키도록 분사시킬 수 있을 뿐만 아니라 진공챔버(10)의 배기구(11)의 반대 방향으로 분사시키므로 공정가스의 손실을 적게할 수 있다.In the embodiment, the process gas is mixed in the gas supply means (25) and supplied to the vacuum chamber (10), and is mixed once more in the gas injection means (30) before being sprayed inside the vacuum chamber (10), so that the process gas can be uniformly mixed. In addition, since a plurality of second injection holes (33a) are formed at a predetermined interval along the longitudinal direction in the second discharge pipe (33) of the gas injection means (30), the process gas can be sprayed so as to be uniformly distributed inside the vacuum chamber (10), and since the process gas is sprayed in the opposite direction of the exhaust port (11) of the vacuum chamber (10), the loss of the process gas can be reduced.

도 5는 타겟부재와 냉각수단의 확대도이다.Figure 5 is an enlarged view of the target member and cooling means.

도 1b 및 도 5를 참조하면, 타겟부재(15)에 전원이 공급되어 아크 스팟이 계속 발생되면 타겟부재(15)가 과열되어 저항이 증가한다. 그래서 이를 방지하기 위하여 본 실시예의 타겟부재(15)는 일정한 두께를 가지며 내부에 냉각수(54)를 수용할 수 있게 중공으로 형성되어 하단이 개방된다.Referring to FIG. 1b and FIG. 5, when power is supplied to the target member (15) and an arc spot continues to occur, the target member (15) overheats and the resistance increases. Therefore, to prevent this, the target member (15) of the present embodiment has a certain thickness and is formed hollow so that it can accommodate cooling water (54) inside, and the bottom is open.

냉각수단(50)은 타겟부재(15)가 과열되지 않도록 타겟부재(15)의 내부로 냉각수(54)를 공급하여 배출시키는 역할을 한다. 이를 위하여 냉각수단(50)은 지지대(51) 및 안내관(53)을 구비한다. 지지대(51)는 진공챔버(10)의 중심부의 하부에 장착되어 타겟부재(15)가 진공챔버(10)의 중심부에서 상하로 배치될 수 있게 타겟 부재(15)의 하단을 지지한다. 이때 지지대(15)는 타겟부재(15)로 냉각수(54)를 공급하기 위한 주입구(51a)와, 타겟부재(15)에 수용된 냉각수(54)를 배출시키기 위한 배출구(51b)가 형성된다. 여기서 냉각수(54)가 타겟부재(15)의 내주면으로 공급되어 중앙에서 배출될 수 있도록 배출구(51b)는 중앙부에 형성되고, 주입구(51a)는 배출구(51b)에서 반경방향으로 일정 간격 이격되어 형성된다. 이는 주입구(51a)에서 유입된 냉각수(54)가 타겟부재(15)에 접촉하여 타겟부재(15)를 냉각시키고, 타겟부재(15)로부터 가열된 냉각수(54)를 타겟부재(15)의 중앙에서 배출시키기 위함이다.The cooling means (50) serves to supply and discharge cooling water (54) into the interior of the target member (15) to prevent the target member (15) from being overheated. To this end, the cooling means (50) is provided with a support (51) and a guide tube (53). The support (51) is mounted at the lower part of the center of the vacuum chamber (10) and supports the lower part of the target member (15) so that the target member (15) can be arranged vertically in the center of the vacuum chamber (10). At this time, the support (15) is formed with an injection port (51a) for supplying cooling water (54) to the target member (15) and an exhaust port (51b) for discharging cooling water (54) contained in the target member (15). Here, a discharge port (51b) is formed in the center so that the coolant (54) can be supplied to the inner surface of the target member (15) and discharged from the center, and an injection port (51a) is formed at a certain distance in the radial direction from the discharge port (51b). This is to allow the coolant (54) introduced from the injection port (51a) to contact the target member (15) and cool the target member (15), and to discharge the coolant (54) heated from the target member (15) from the center of the target member (15).

안내관(53)은 타겟부재(15) 내에서 냉각수(54)가 내주면을 따라 흘러서 중심부로 갈 수 있게 안내하는 역할을 한다. 이를 위해서 안내관(53)은 양단이 개방되고 타겟부재(15) 내에 장착된다. 이때 안내관(53)은 주입구(51a)를 통해서 타겟부재(15)로 유입된 냉각수(54)가 축방향으로 타겟부재(15)의 내주면을 따라 흘러서 안내관(53)의 일단으로 유입된 후 안내관(53)의 타단을 통하여 배출구(51b)로 나갈 수 있도록 배치된다. 그래서 안내관(53)은 타단이 배출구(51b)를 감싸도록 수직으로 장착되고 주입구(51a)는 안내관(53)의 외부에 위치한다.The guide tube (53) serves to guide the coolant (54) within the target member (15) so that it can flow along the inner surface and reach the center. To this end, the guide tube (53) is opened at both ends and installed within the target member (15). At this time, the guide tube (53) is arranged so that the coolant (54) introduced into the target member (15) through the injection port (51a) flows axially along the inner surface of the target member (15), enters one end of the guide tube (53), and then exits through the other end of the guide tube (53) to the discharge port (51b). Therefore, the guide tube (53) is installed vertically so that the other end surrounds the discharge port (51b), and the injection port (51a) is located outside the guide tube (53).

도 6은 본 발명의 실시에에 장착되는 지그장치를 개략적으로 도시한 것이다.Figure 6 schematically illustrates a jig device mounted in an embodiment of the present invention.

도 6에서 (a)는 지그장치의 평면도이고, (b)는 지그장치의 정면도와 지그장치를 일부인 증착대상물과 지그암을 확대하여 표시한 것이다.In Fig. 6, (a) is a plan view of the jig device, and (b) is a front view of the jig device and an enlarged view of the deposition target and the jig arm, which are part of the jig device.

도 7은 본 발명의 실시예에 따라 지그장치가 설치된 센터드 아크 이온 플레이팅 증착장비의 내부를 개략적으로 도시한 것이다.FIG. 7 is a schematic diagram illustrating the interior of a center-arc ion plating deposition equipment having a jig device installed according to an embodiment of the present invention.

도 1a, 도 6 및 도 7을 참조하면, 지그장치(80)는 제1 도어 챔버(10a) 및 제2 도어 챔버(10b)에 장착된다. 지그장치(80)는 제1 도어 챔버(10a) 및 제2 도어 챔버(10b) 각각에 마련된 자전장치(38)에 설치되어 자전하며 회전할 수 있다. 또한, 복수개의 지그장치(80)가 제1 도어 챔버(10a) 및 제2 도어 챔버(10b)에 장착될 수 있고, 제1 도어 챔버(10a) 및 제2 도어 챔버(10b) 각각에 마련된 공전 장치(39)에 의해서 타겟부재(15)를 중심으로 공전 회전할 수 있다. 지그장치(80)는 자전장치(38)에 의해 후술하는 지그봉(81)을 하나의 축으로 하여 이를 중심으로 자전하고, 공전 장치(39)를 통해서 공전함으로써 지그장치(80)에 탑재된 복수의 증착 대상물(90)의 표면에 코팅층을 형성할 수 있다. 또한, 제1 도어 챔버(10a) 및 제2 도어 챔버(10b) 중 어느 하나가 메인 챔버(10c)와 체결되어 증착 공정이 진행되고 있을 때, 증착 공정이 완료된 다른 하나의 도어 챔버 내에서 증착장치(80)를 분리하고 지그장치(80)에 거치된 증착 대상물(90)를 지그장치(80)로부터 분리하여 코팅된 증착 대상물(90)를 획득할 수 있다.Referring to FIG. 1a, FIG. 6 and FIG. 7, the jig device (80) is mounted on the first door chamber (10a) and the second door chamber (10b). The jig device (80) is installed on a rotation device (38) provided in each of the first door chamber (10a) and the second door chamber (10b) and can rotate on its own axis. In addition, a plurality of jig devices (80) can be mounted on the first door chamber (10a) and the second door chamber (10b) and can rotate around the target member (15) by an idle device (39) provided in each of the first door chamber (10a) and the second door chamber (10b). The jig device (80) rotates around the jig rod (81) described later as an axis by the rotation device (38) and revolves through the orbital device (39), thereby forming a coating layer on the surfaces of a plurality of deposition targets (90) mounted on the jig device (80). In addition, when one of the first door chamber (10a) and the second door chamber (10b) is connected to the main chamber (10c) and the deposition process is in progress, the deposition device (80) can be separated in the other door chamber where the deposition process is completed, and the deposition target (90) mounted on the jig device (80) can be separated from the jig device (80) to obtain a coated deposition target (90).

지그장치(80)는 지그봉(81), 지그플레이트(82) 및 지그암(83)으로 구성될 수 있다. 지그봉(81)의 하측 부위는 자전 장치 상에 체결되는 구조로 형성될 수 있다.The jig device (80) may be composed of a jig rod (81), a jig plate (82), and a jig arm (83). The lower portion of the jig rod (81) may be formed into a structure that is fastened to a rotating device.

지그봉(81)에는 지그플레이트(82)가 설치될 수 있다. 지그플레이트(82)는 복수개로 구성되고 이들은 서로 이격되어 지그봉(81)에 설치될 수 있다. 따라서, 복수의 지그플레이트(82)는 다층 구조로 지그봉(81)에 설치될 수 있다.A jig plate (82) can be installed on the jig rod (81). The jig plates (82) are composed of a plurality of pieces, and they can be installed on the jig rod (81) while being spaced apart from each other. Accordingly, a plurality of jig plates (82) can be installed on the jig rod (81) in a multi-layer structure.

지그플레이트(82) 상에는 복수의 지그암(83)이 형성될 수 있다. 복수의 지그암(83) 각각은 지그플레이트(82)에서 연장되어 소정의 각도로 기울어진 형태로 구성될 수 있다. 지그암(83)들 각각에는 증착 대상물(90)이 거치될 수 있다. 지그암(83)이 소정의 각도로 기울어진 형태를 가지므로 지그암(83)에 거치된 증착 대상물(90) 또한 소정의 각도로 기울어진 형태로 거치될 수 있다. 다만, 지그장치(80)의 지그암(83)이 전술한 바나 도면에 도시된 바에 한정되는 것은 아니고 다양한 형태를 가질 수 있고, 이는 증착 대상물(90)의 종류 및 코칭층의 성분에 따라 달라질 수 있다.A plurality of jig arms (83) may be formed on the jig plate (82). Each of the plurality of jig arms (83) may be configured to extend from the jig plate (82) and be inclined at a predetermined angle. A deposition target (90) may be placed on each of the jig arms (83). Since the jig arms (83) have a shape inclined at a predetermined angle, the deposition target (90) placed on the jig arms (83) may also be placed inclined at a predetermined angle. However, the jig arms (83) of the jig device (80) are not limited to those described above or illustrated in the drawings, and may have various shapes, which may vary depending on the type of the deposition target (90) and the components of the coaching layer.

도 8은 본 발명의 다른 실시에에 따른 아크 이온 플레이팅 증착장비의 사시도이고, 도 9는 지그장치가 설치된 도 8의 아크 이온 플레이팅 증착장비의 내부를 개략적으로 도시한 것이고, 도 10은 도 8의 아크 이온 플레이팅 증착장비를 평면도로서 내부를 개략적으로 도시한 것이며, 도 11은 가스분사수단에 설치된 마스크장치의 동작을 설명하기 위한 개략도이다.FIG. 8 is a perspective view of an arc ion plating deposition equipment according to another embodiment of the present invention, FIG. 9 is a schematic diagram illustrating the interior of the arc ion plating deposition equipment of FIG. 8 with a jig device installed, FIG. 10 is a plan view schematically illustrating the interior of the arc ion plating deposition equipment of FIG. 8, and FIG. 11 is a schematic diagram for explaining the operation of a mask device installed in a gas injection means.

도 8 내지 도 11을 참조하면, 본 발명의 다른 실시에에 따른 아크 이온 플레이팅 증착장비(1)의 가스분사수단(30)에는 마스크장치(70)가 설치될 수 있다.Referring to FIGS. 8 to 11, a mask device (70) may be installed in the gas injection means (30) of the arc ion plating deposition equipment (1) according to another embodiment of the present invention.

180도 간격으로 원통형 타겟부재(15)를 사이에 두고 위치한 두 개의 가스분사수단(30) 각각에는 마스크장치(70)가 설치될 수 있다. 두 개의 마스크장치(70)는 서로 대향하며 위치할 수 있다.A mask device (70) can be installed on each of two gas injection means (30) positioned with a cylindrical target member (15) spaced 180 degrees apart. The two mask devices (70) can be positioned facing each other.

마스크장치(70)는 가스분사수단(30)의 상측 영역에 위치할 수 있다.The mask device (70) can be located in the upper region of the gas injection means (30).

마스크장치(70)는 회전부(71) 및 확장형마스크부(72)를 포함할 수 있다.The mask device (70) may include a rotating part (71) and an expandable mask part (72).

회전부(71)는 가스분사수단(30)에 설치될 수 있다. 회전부(71)는 가스분사수단(30)의 일 영역의 둘레를 따라 설치될 수 있다. 확장형마스크부(72)는 회전부(71)에 설치될 수 있다. 제어부는 회전부(71)를 제어하여 확장형마스크부(72)가 가스분사수단(30)의 둘레를 따라 소정의 회전 각도로 회전하도록 제어할 수 있다. 제어부는 회전부(71)를 제어하여 확장형마스크부(72)의 위치를 제어함으로써 가스분사수단(30)으로부터 분사되는 가스가 분사되는 양이나 방향을 조절할 수 있고, 원통형 타겟부재(15)의 표면 입자가 기화 또는 이온화될 때의 증발된 금속 이온 등의 전기장, 확산 등으로 이동을 제어하여 증착 대상물(90)의 표면의 코팅층의 균일성을 한층 높일 수 있다.The rotating part (71) can be installed on the gas injection means (30). The rotating part (71) can be installed along the perimeter of one area of the gas injection means (30). The expandable mask part (72) can be installed on the rotating part (71). The control part can control the rotating part (71) to control the expandable mask part (72) to rotate along the perimeter of the gas injection means (30) at a predetermined rotation angle. The control part can control the position of the expandable mask part (72) by controlling the rotating part (71), thereby controlling the amount or direction of gas injected from the gas injection means (30), and can further increase the uniformity of the coating layer on the surface of the deposition target (90) by controlling the movement of evaporated metal ions, etc. when the surface particles of the cylindrical target member (15) are vaporized or ionized by an electric field, diffusion, etc.

확장형마스크부(72)는 플레이트 타입으로 구성될 수 있다. 확장형마스크부(72)는 메인마스크(72a)와 제1 및 제2 보조마스크(72b, 72c)로 구성될 수 있다. 제1 보조마스크(72b)는 메인마스크(72a)의 내부로 수납 가능하고, 제2 보조마스크(72c)는 제1 보조마스크(72b)의 내부로 수납 가능하여 결과적으로 메인마스크(72a) 내부로 수납 가능하도록 구성된다.The extended mask portion (72) may be configured as a plate type. The extended mask portion (72) may be configured with a main mask (72a) and first and second auxiliary masks (72b, 72c). The first auxiliary mask (72b) can be stored inside the main mask (72a), and the second auxiliary mask (72c) can be stored inside the first auxiliary mask (72b), and as a result, can be stored inside the main mask (72a).

메인마스크(72a)의 하측 방향으로 제1 보조마스크(72b)가 메인마스크(72a)로부터 인출 가능하고, 제1 보조마스크(72b)의 하측 방향으로 제2 보조마스크(72c)가 제1 보조마스크(72b)로부터 인출가능하도록 구성된다.The first auxiliary mask (72b) is configured to be withdrawable from the main mask (72a) in the downward direction of the main mask (72a), and the second auxiliary mask (72c) is configured to be withdrawable from the first auxiliary mask (72b) in the downward direction of the first auxiliary mask (72b).

제어부는 제1 및 제2 보조마스크(72b, 72c)의 인출 또는 수납을 제어함으로써 확장형마스크부(72)의 전체 크기를 조절할 수 있다. 상세하게, 제어부는 확장형마스크부(72)의 상하 길이를 조절할 수 있다.The control unit can adjust the overall size of the expandable mask portion (72) by controlling the withdrawal or storage of the first and second auxiliary masks (72b, 72c). Specifically, the control unit can adjust the upper and lower lengths of the expandable mask portion (72).

다양한 실시예에서, 확장형마스크부(72)의 크기의 변경에 따라 가스분사수단(30)에 마련된 복수의 제2배출공(33a)들 중 적어도 일부가 가려질 수 있다.In various embodiments, at least some of the plurality of second exhaust holes (33a) provided in the gas injection means (30) may be covered depending on a change in the size of the expandable mask portion (72).

다양한 실시예에서, 확장형마스크부(72)의 크기의 변경과 무관하게 확장형마스크부(72)가 회전부(71) 상에서의 회전 각도에 따라서 복수의 제2배출공(33a) 들이 모두 개방될 수 있다.In various embodiments, regardless of the change in the size of the expandable mask portion (72), all of the second exhaust holes (33a) can be opened according to the rotation angle of the expandable mask portion (72) on the rotating portion (71).

또한, 복수의 제2배출공(33a)들 중 적어도 일부의 제2배출공에서 출력되는 가스는 확장형마스크부(72)에 분사되고 확장형마스크부(72)가 회전부(71) 상에서의 회전 각도에 따라서 가스가 확장형마스크부(72)에 의해 반사되어 다른 방향으로 확산할 수도 있다.In addition, the gas output from at least some of the second exhaust holes (33a) among the plurality of second exhaust holes is sprayed onto the expandable mask part (72), and depending on the rotation angle of the expandable mask part (72) on the rotating part (71), the gas may be reflected by the expandable mask part (72) and diffuse in another direction.

제어부는 확장형마스크부(72)의 크기를 조절 및 회전부(71)에 의한 확장형마스크부(72)의 위치를 조절함으로써 증착 대상물(90)로 확산되는 이온, 가스분사수단(30)에서 분사되는 가스의 확산의 방향이나 특정 방향으로의 이동 량을 물리적으로 제어할 수 있다. 따라서, 지그장치(80) 상에 탑재된 증착 대상물(90)의 개수, 종류, 코팅층 성분에 유연하게 대응하여 균일하고 고품질의 코팅층을 증착 대상물(90)에 적용할 수 있다.The control unit can physically control the direction of diffusion of ions into the deposition target (90) and the amount of movement in a specific direction of gas ejected from the gas ejection means (30) by adjusting the size of the expandable mask unit (72) and the position of the expandable mask unit (72) by the rotation unit (71). Accordingly, a uniform and high-quality coating layer can be applied to the deposition target (90) by flexibly responding to the number, type, and coating layer components of the deposition target (90) mounted on the jig device (80).

도 12는 본 발명의 실시예에 따른 아크 이온 플레이팅 증착장비를 구성하는 제어부 및 파워부가 스팟을 제어하는 방법을 설명하기 위한 것이다.FIG. 12 is a diagram for explaining a method for controlling a spot by a control unit and a power unit constituting an arc ion plating deposition device according to an embodiment of the present invention.

도 12를 참조하면, 실시예에서 제어부(200)와 파워부(300)는 서로 물리적으로 분리되어 구성될 수 있다. 제어부(200)는 파워부(300)와 제어선으로 연결되어 상호 통신이 가능하다. 다양한 실시예에서, 제어부(200)는 외부 컴퓨팅 장치와 통신 데이터를 주고받을 수 있다. 제어부(200)는 고전압에 의한 촉발이나 트리거(20)에 의한 촉발을 통해 원통형 타겟부재(15)에 아크 방전을 일으킬 수 있다.Referring to FIG. 12, in an embodiment, the control unit (200) and the power unit (300) may be configured to be physically separated from each other. The control unit (200) is connected to the power unit (300) via a control line so that they can communicate with each other. In various embodiments, the control unit (200) may exchange communication data with an external computing device. The control unit (200) may cause an arc discharge in a cylindrical target member (15) through triggering by a high voltage or triggering by a trigger (20).

또한, 파워부(300)는 원통형 타겟부재(15)의 일단과 타단 각각의 전극에 전원을 인가하고 각 전극에 인가되는 전원의 시간 제어를 통해 아크 시간을 조절할 수 있고, 아크 스팟의 속도 및 출력을 제어할 수 있다.In addition, the power unit (300) can control the arc time by applying power to each electrode at one end and the other end of the cylindrical target member (15) and controlling the time of the power applied to each electrode, and can control the speed and output of the arc spot.

이상 설명된 본 발명에 따른 실시예는 다양한 컴퓨터 구성요소를 통하여 실행될 수 있는 프로그램 명령어의 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체는 프로그램 명령어, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 기록되는 프로그램 명령어는 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것이거나 컴퓨터 소프트웨어 분야의 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수 있다. 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체의 예에는, 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체, CD-ROM 및 DVD와 같은 광기록 매체, 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical medium), 및 ROM, RAM, 플래시 메모리 등과 같은, 프로그램 명령어를 저장하고 실행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령어의 예에는, 컴파일러에 의하여 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용하여 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드도 포함된다. 하드웨어 장치는 본 발명에 따른 처리를 수행하기 위하여 하나 이상의 소프트웨어 모듈로 변경될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.The embodiments of the present invention described above may be implemented in the form of program commands that can be executed through various computer components and recorded on a computer-readable recording medium. The computer-readable recording medium may include program commands, data files, data structures, etc., alone or in combination. The program commands recorded on the computer-readable recording medium may be those specially designed and configured for the present invention or those known and available to those skilled in the art of computer software. Examples of the computer-readable recording medium include magnetic media such as hard disks, floppy disks, and magnetic tapes, optical recording media such as CD-ROMs and DVDs, magneto-optical media such as floptical disks, and hardware devices specially configured to store and execute program commands, such as ROMs, RAMs, and flash memories. Examples of the program commands include not only machine language codes generated by a compiler, but also high-level language codes that can be executed by a computer using an interpreter, etc. The hardware devices may be changed into one or more software modules to perform processing according to the present invention, and vice versa.

본 발명에서 설명하는 특정 실행들은 일 실시 예들로서, 어떠한 방법으로도 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다. 명세서의 간결함을 위하여, 종래 전자적인 구성들, 제어 시스템들, 소프트웨어, 상기 시스템들의 다른 기능적인 측면들의 기재는 생략될 수 있다. 또한, 도면에 도시된 구성 요소들 간의 선들의 연결 또는 연결 부재들은 기능적인 연결 및/또는 물리적 또는 회로적 연결들을 예시적으로 나타낸 것으로서, 실제 장치에서는 대체 가능하거나 추가의 다양한 기능적인 연결, 물리적인 연결, 또는 회로 연결들로서 나타내어질 수 있다. 또한, “필수적인”, “중요하게” 등과 같이 구체적인 언급이 없다면 본 발명의 적용을 위하여 반드시 필요한 구성 요소가 아닐 수 있다.The specific implementations described in the present invention are only exemplary embodiments and do not limit the scope of the present invention in any way. For the sake of brevity of the specification, descriptions of conventional electronic configurations, control systems, software, and other functional aspects of the systems may be omitted. In addition, the connections or lack of connections of lines between components illustrated in the drawings are merely exemplary of functional connections and/or physical or circuit connections, and may be replaced or represented as various additional functional connections, physical connections, or circuit connections in an actual device. In addition, if there is no specific mention such as “essential,” “important,” etc., it may not be a component absolutely necessary for the application of the present invention.

또한 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술할 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허청구범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.In addition, although the detailed description of the present invention has been described with reference to preferred embodiments of the present invention, it will be understood by those skilled in the art or having common knowledge in the art that various modifications and changes can be made to the present invention without departing from the spirit and technical scope of the present invention as described in the claims below. Accordingly, the technical scope of the present invention should not be limited to the contents described in the detailed description of the specification, but should be defined by the claims.

Claims (6)

진공챔버;
상기 진공챔버의 중심부에서 상하로 배치되어 전원을 공급받아 타겟 물질을 방출하는 원통형 타겟부재;
상기 진공챔버 내에서 플라즈마를 생성하기 위하여 공정가스를 공급하기 위한 공급가스부로부터 공급되는 상기 공정가스를 상기 진공챔버 내로 분사하는 가스분사수단; 및
상기 가스분사수단에 설치되어 상기 타겟 물질 및 상기 공정가스의 확산을 제어하기 위한 마스크장치;를 포함하고,
상기 가스분사수단은 상기 공급가스부로부터 공정가스를 공급 받는 제1 배출관과, 상기 제1 배출관을 수용하며 공급된 공정가스를 상기 진공챔버 내부로 배출하는 제2 배출관을 포함하며,
상기 마스크장치는 상기 제2 배출관의 일 영역 둘레를 따라 배치된 회전부와, 상기 회전부와 체결된 확장형마스크부를 포함하고,
상기 확장형마스크부는 플레이트 타입 구조의 메인마스크와, 상기 메인마스크 내부로 수납될 수 있는 제1 보조마스크와, 상기 제1 보조마스크 내부로 수납될 수 있는 제2 보조마스크로 구성되며,
상기 제1 및 제2 보조마스크는 상기 제2 배출관의 길이 방향으로 인출 또는 수납하면서 배출되는 공정가스의 확산 방향 또는 특정 방향으로의 이동량을 제어하는
센터드 아크 이온 플레이팅 증착장비.
vacuum chamber;
A cylindrical target member arranged vertically in the center of the vacuum chamber to receive power and emit a target material;
A gas injection means for injecting the process gas supplied from the supply gas section into the vacuum chamber to generate plasma within the vacuum chamber; and
A mask device installed in the above gas injection means to control the diffusion of the target material and the process gas;
The above gas injection means includes a first discharge pipe that receives process gas from the supply gas unit, and a second discharge pipe that accommodates the first discharge pipe and discharges the supplied process gas into the vacuum chamber.
The above mask device includes a rotating part arranged along a perimeter of a region of the second discharge pipe, and an expandable mask part connected to the rotating part,
The above-mentioned extended mask part is composed of a main mask of a plate-type structure, a first auxiliary mask that can be stored inside the main mask, and a second auxiliary mask that can be stored inside the first auxiliary mask.
The above first and second auxiliary masks control the diffusion direction or the amount of movement in a specific direction of the process gas discharged while being withdrawn or received in the longitudinal direction of the second discharge pipe.
Centered arc ion plating deposition equipment.
제1 항에 있어서,
상기 확장형마스크부는 상기 회전부에 의해 상기 제2 배출관의 둘레를 따라 회전하는
센터드 아크 이온 플레이팅 증착장비.
In the first paragraph,
The above-mentioned expandable mask part rotates along the circumference of the second discharge pipe by the above-mentioned rotating part.
Centered arc ion plating deposition equipment.
제2 항에 있어서,
상기 제1 배출관은 상기 타겟부재로부터 일정 간격 이격되도록 배치되고 길이 방향을 따라 복수개의 제1분사공이 형성되며,
상기 제2 배출관은 상기 제1분사공에서 분사된 공정가스를 수용할 수 있도록 상기 제1 배출관과 일정 간격 이격 공간이 형성되도록 배치되고, 상기 제1분사공으로부터 분사된 공정가스를 상기 진공챔버 내로 배출할 수 있도록 길이 방향을 따라 복수개의 제2분사공이 형성되는
센터드 아크 이온 플레이팅 증착장비.
In the second paragraph,
The above first discharge pipe is arranged to be spaced apart from the target member at a certain interval, and a plurality of first injection holes are formed along the length direction.
The second discharge pipe is arranged so that a space is formed at a certain distance from the first discharge pipe so that the process gas injected from the first injection hole can be received, and a plurality of second injection holes are formed along the length direction so that the process gas injected from the first injection hole can be discharged into the vacuum chamber.
Centered arc ion plating deposition equipment.
제3 항에 있어서,
상기 확장형마스크부는 상기 제1 및 제2 보조마스크의 인출과 수납에 의해 복수개의 제2분사공 중 일부를 가리거나 개방하는
센터드 아크 이온 플레이팅 증착장비.
In the third paragraph,
The above-mentioned extended mask part covers or opens some of the plurality of second injection holes by withdrawing and storing the first and second auxiliary masks.
Centered arc ion plating deposition equipment.
제4 항에 있어서,
상기 타겟부재의 내부로 냉각수를 공급하기 위한 주입구와, 상기 타겟부재의 내부의 상기 냉각수를 배출시키기 위한 배출구가 형성되어, 상기 타겟부재를 상기 진공챔버의 중심부에서 상하로 배치될 수 있게 상기 타겟부재의 하단을 지지하는 지지대를 구비한 냉각수단;를 더 포함하는
센터드 아크 이온 플레이팅 증착 장비.
In the fourth paragraph,
A cooling means further comprising a support member that supports the lower end of the target member so that the target member can be placed up and down in the center of the vacuum chamber, wherein an inlet for supplying cooling water into the interior of the target member and an outlet for discharging the cooling water inside the target member are formed.
Centered arc ion plating deposition equipment.
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004277798A (en) * 2003-03-14 2004-10-07 Matsushita Electric Ind Co Ltd Film forming apparatus and film forming method
JP2009531544A (en) 2006-03-28 2009-09-03 ナムローゼ・フェンノートシャップ・ベーカート・ソシエテ・アノニム Sputtering equipment
KR102203825B1 (en) * 2020-08-12 2021-01-14 이재헌 Arc ion plating apparatus

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62263971A (en) * 1986-05-12 1987-11-16 Babcock Hitachi Kk Vapor phase growth device
JP3195492B2 (en) * 1993-03-15 2001-08-06 株式会社神戸製鋼所 Arc ion plating apparatus and arc ion plating system
EP1456432A1 (en) 2001-11-15 2004-09-15 Ionic Fusion Corporation Ionic plasma deposition apparatus
JP4015874B2 (en) * 2002-04-11 2007-11-28 株式会社神戸製鋼所 Rod evaporation source for arc ion plating
JP4413567B2 (en) * 2002-10-15 2010-02-10 株式会社神戸製鋼所 Film forming apparatus and film forming method
JP4199062B2 (en) 2003-07-07 2008-12-17 株式会社神戸製鋼所 Vacuum deposition equipment
KR20060090887A (en) * 2005-02-11 2006-08-17 삼성에스디아이 주식회사 Shutter device of vacuum deposition equipment
JP4110175B2 (en) * 2006-03-22 2008-07-02 株式会社神戸製鋼所 Arc ion plating method
KR20100086508A (en) 2007-12-28 2010-07-30 가부시키가이샤 아루박 Film formation device and film formation method
KR20090089979A (en) * 2008-02-20 2009-08-25 주식회사 화승인더스트리 Manufacturing apparatus and manufacturing method of barrier film
KR100879380B1 (en) 2008-06-30 2009-01-20 정도화 Batch type vacuum deposition apparatus and deposition coating method using the same
JP5246862B2 (en) * 2008-10-10 2013-07-24 Agcテクノグラス株式会社 Sputtering equipment
US20110064877A1 (en) * 2008-12-26 2011-03-17 Canon Anelva Corporation Gas supply device, vacuum processing apparatus and method of producing electronic device
KR101020773B1 (en) 2009-06-16 2011-03-09 주식회사 메코텍 Arc ion plating device
JP5866815B2 (en) * 2011-06-21 2016-02-24 株式会社アルバック Deposition method
JP5847054B2 (en) 2012-10-11 2016-01-20 株式会社神戸製鋼所 Deposition equipment
KR101618209B1 (en) 2015-02-07 2016-05-04 (주)보림시스템 Vacuum sylinderically-Centered Arc Deposition Apparatus
KR101766204B1 (en) 2015-10-30 2017-08-10 한국생산기술연구원 Arc-Ion-Plating Apparatus Having Screen
KR101718094B1 (en) 2016-12-22 2017-03-20 임창영 vacuum deposition apparatus for cosmetic container
KR102118319B1 (en) 2018-08-21 2020-06-03 (주)보림시스템 Tapering jig for evenly coating on working blade of tool
KR102536801B1 (en) 2021-02-09 2023-05-26 (주) 비엘에스 Method for rainbow colar coating on glass article

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004277798A (en) * 2003-03-14 2004-10-07 Matsushita Electric Ind Co Ltd Film forming apparatus and film forming method
JP2009531544A (en) 2006-03-28 2009-09-03 ナムローゼ・フェンノートシャップ・ベーカート・ソシエテ・アノニム Sputtering equipment
KR102203825B1 (en) * 2020-08-12 2021-01-14 이재헌 Arc ion plating apparatus

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