JP2015137415A - Large-area atomic layer deposition apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、大面積原子層蒸着装置に係り、さらに詳しくは、多数枚の大面積ガラス基板に対して原子層蒸着工程を行うことのできるバッチ処理型大面積原子層蒸着装置に関する。 The present invention relates to a large area atomic layer deposition apparatus, and more particularly to a batch processing type large area atomic layer deposition apparatus capable of performing an atomic layer deposition process on a large number of large area glass substrates.
最近、化石エネルギーの枯渇が益々進んでおり、化石エネルギーに代えうるエネルギーとして、太陽光、風力などの再生可能なエネルギーへの取り組みが行われている。特に、太陽光発電分野においては、従来、シリコンウェーハに太陽電池を形成する結晶型太陽電池が主流をなしている状況下で、大面積ガラス基板に太陽電池を形成する薄膜型太陽電池技術の開発が絶えず行われている。 Recently, the depletion of fossil energy has been increasing and efforts have been made on renewable energy such as sunlight and wind power as energy that can replace fossil energy. In particular, in the field of photovoltaic power generation, development of thin-film solar cell technology for forming solar cells on large-area glass substrates under the current situation where crystalline solar cells that form solar cells on silicon wafers have become mainstream. Has been done constantly.
とりわけ、薄膜型太陽電池は、最近、発電効率の改善が急速に行われており、大面積ガラス基板として製造することができて製造コストが低く、建物の外壁などに設置可能であるなどのメリットがあることから次第に脚光を浴びている。かような薄膜型太陽電池を製造する過程においては、大面積ガラス基板への原子層蒸着過程が行われることを余儀なくされる。 In particular, thin-film solar cells have recently been rapidly improved in power generation efficiency, can be manufactured as large-area glass substrates, have low manufacturing costs, and can be installed on the outer walls of buildings. It is gradually attracting attention because there is. In the process of manufacturing such a thin film solar cell, an atomic layer deposition process on a large area glass substrate is inevitably performed.
ところが、従来には、大面積ガラス基板に対して短い工程時間で均一な薄膜を形成可能な原子層蒸着装置が開発されていないという限界があった。 However, conventionally, there has been a limit that an atomic layer deposition apparatus capable of forming a uniform thin film in a short process time on a large area glass substrate has not been developed.
本発明が解決しようとする技術的課題は、多数枚の大面積ガラス基板に対して均一に薄膜を形成する原子層蒸着工程を行うことのできるバッチ処理型大面積原子層蒸着装置を提供することである。 The technical problem to be solved by the present invention is to provide a batch processing type large area atomic layer deposition apparatus capable of performing an atomic layer deposition process for uniformly forming a thin film on a large number of large area glass substrates. It is.
上述した技術的課題を達成するための本発明によるバッチ処理型大面積原子層蒸着装置は、内部に真空が形成可能な真空チャンバと、前記真空チャンバの左右側面にそれぞれ形成される仕切り弁と、前記真空チャンバの上側に配設され、上側から下側に向かって工程ガスを層状の流れとして噴射する工程ガス供給部と、前記真空チャンバの下側に配設され、前記真空チャンバの内部の気体を吸入して排出する気体吸入排出部と、多数枚の基板を垂直に載置し、前記工程ガス供給部と前記気体吸入排出部との間に配置されて原子層蒸着工程のための内部チャンバを形成するカセットと、前記真空チャンバの内部のうち前記気体吸入排出部の上側に配設され、前記真空チャンバの内部に進入する前記カセットを上昇させて前記工程ガス供給部と密着させるカセット密着部と、を備える。 A batch processing type large area atomic layer deposition apparatus according to the present invention for achieving the technical problem described above includes a vacuum chamber capable of forming a vacuum therein, and gate valves respectively formed on left and right side surfaces of the vacuum chamber. A process gas supply unit that is disposed on the upper side of the vacuum chamber and injects a process gas as a laminar flow from the upper side to the lower side; and a gas that is disposed on the lower side of the vacuum chamber and is inside the vacuum chamber. An internal chamber for an atomic layer deposition process, wherein a plurality of substrates are vertically mounted and disposed between the process gas supply unit and the gas intake / exhaust unit. And a cassette that is disposed above the gas suction / exhaust portion in the interior of the vacuum chamber, and the cassette that enters the interior of the vacuum chamber is raised to close the process gas supply portion. And a cassette contact portion to be.
本発明において、前記カセットは、上面及び下面が開放される構造を有することが好ましい。 In the present invention, the cassette preferably has a structure in which an upper surface and a lower surface are opened.
また、前記カセットには、多数枚の基板が傾いた状態で所定の間隔を隔てて載置される基板載置スリットが配備されることが好ましい。 In addition, the cassette is preferably provided with a substrate placement slit that is placed at a predetermined interval with a large number of substrates tilted.
さらに、前記基板載置スリットは、前記カセットの上部に配設され、傾いた基板の一方の側面を支持する側面支持部と、前記カセットの下部に配設され、基板の下面の一部を支持する下面支持部と、を備えることが好ましい。 Further, the substrate mounting slit is disposed at the upper part of the cassette, and is provided at a side surface supporting part for supporting one side surface of the inclined substrate and at a lower part of the cassette, and supports a part of the lower surface of the substrate. It is preferable to include a lower surface support portion.
また、本発明において、前記工程ガス供給部は、前記真空チャンバの外部に配備される工程ガス供給源から前記真空チャンバの内部に工程ガスを供給する工程ガス搬入部と、前記工程ガス搬入部から搬入される工程ガスを拡散させる工程ガス拡散部と、前記工程ガス拡散部の下側に配設され、前記工程ガス拡散部と前記カセットの上端との間に所定のバッファ空間を形成するバッファ空間形成部と、を備えることが好ましい。 Further, in the present invention, the process gas supply unit includes a process gas carry-in unit that feeds process gas into the vacuum chamber from a process gas supply source disposed outside the vacuum chamber, and the process gas carry-in unit. A process gas diffusion part for diffusing the process gas that is carried in, and a buffer space that is disposed below the process gas diffusion part and forms a predetermined buffer space between the process gas diffusion part and the upper end of the cassette And a forming part.
さらに、本発明において、前記工程ガス拡散部と前記バッファ空間形成部は、多数のブロックに画成されることが好ましい。 Furthermore, in the present invention, it is preferable that the process gas diffusion part and the buffer space forming part are defined in a number of blocks.
さらに、本発明において、前記気体吸入排出部は、前記真空チャンバの内部の気体を外部に吸入して排出する排出ポンプと、前記排出ポンプと前記カセットとの間に所定の下側バッファ空間を形成する下側バッファ空間形成部と、を備えることが好ましい。 Further, in the present invention, the gas suction / discharge section forms a predetermined lower buffer space between the discharge pump for sucking and discharging the gas inside the vacuum chamber to the outside, and between the discharge pump and the cassette. And a lower buffer space forming part.
さらに、前記真空チャンバ側面には、加熱部がさらに配備されることが好ましい。 Furthermore, it is preferable that a heating unit is further provided on the side surface of the vacuum chamber.
さらに、本発明の大面積原子層蒸着装置は、前記真空チャンバの一方の側に形成され、工程が行われるべき多数枚の基板が載置されたカセットを前記仕切り弁を介して前記真空チャンバの内部に搬入する搬入チャンバと、前記真空チャンバの他方の側に形成され、工程が完了した多数枚の基板が載置されたカセットを前記仕切り弁を介して前記真空チャンバの外部に搬出する搬出チャンバと、前記搬出チャンバと前記搬入チャンバを連結し、前記搬出チャンバから排出されるカセットを前記搬入チャンバに移動及び供給するカセット返送部と、をさらに備えることが好ましい。 Furthermore, the large-area atomic layer deposition apparatus of the present invention is configured such that a cassette formed on one side of the vacuum chamber and on which a plurality of substrates to be processed is placed is placed in the vacuum chamber via the partition valve. A carry-in chamber for carrying in, and a carry-out chamber for carrying out a cassette formed on the other side of the vacuum chamber, on which a plurality of completed substrates are placed, to the outside of the vacuum chamber via the partition valve And a cassette returning unit that connects the carry-out chamber and the carry-in chamber, and moves and supplies a cassette discharged from the carry-out chamber to the carry-in chamber.
また、前記搬入チャンバは、工程が行われるべき多数枚の基板を所定の温度に加熱する基板加熱部をさらに備えることが好ましい。 The carry-in chamber preferably further includes a substrate heating unit that heats a plurality of substrates to be processed to a predetermined temperature.
本発明によれば、大面積ガラス基板を多数枚装入した状態で大面積ガラス基板の全表面に均一な薄膜を形成することができるだけではなく、一緒に装入された多数枚の大面積ガラス基板に均一に薄膜の形成が行われるという特有の効果が得られる。 According to the present invention, it is possible not only to form a uniform thin film on the entire surface of a large area glass substrate in a state where a large number of large area glass substrates are loaded, but also to a large number of large area glasses loaded together. A unique effect is obtained that a thin film is uniformly formed on the substrate.
特に、上述したように、多数枚の大面積基板に対して同時に原子層蒸着工程を行うことから、1枚の基板に対する工程時間が大幅に短縮されて薄膜型太陽電池の生産性を大幅に向上させることができるというメリットがある。 In particular, as described above, since the atomic layer deposition process is simultaneously performed on a large number of large-area substrates, the process time for one substrate is greatly shortened, and the productivity of the thin-film solar cell is greatly improved. There is an advantage that can be made.
以下、添付図面に基づき、本発明の具体的な実施形態について詳細に説明する。 Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
この実施形態による大面積原子層蒸着装置1は、図1に示すように、真空チャンバ100と、搬入チャンバ200と、搬出チャンバ300及びカセット返送部400を備える。
As shown in FIG. 1, the large area atomic layer deposition apparatus 1 according to this embodiment includes a
ここで、真空チャンバ100は、原子層蒸着工程が行われるチャンバであり、前記搬入チャンバ200は、前記真空チャンバ100の内部に工程が行われるべき多数枚の基板が載置されたカセットを搬入するチャンバであり、前記搬出チャンバ300は、工程が完了した多数枚の基板が載置されたカセットを前記真空チャンバ100から受け取るチャンバである。
Here, the
前記真空チャンバ100内では真空雰囲気下で原子層蒸着工程が行われ、かなり高い温度に加熱された状態を維持した方が工程時間を短縮することができて好ましい。このため、前記真空チャンバ100内で原子層蒸着工程が行われる間に、前記搬入チャンバ200には工程が行われるべき多数枚の基板を積載したカセットが外部から供給され、搬入チャンバ200の内部の気体を排気させてチャンバ内部の圧力を下げ、搬入チャンバ200の内部に搬入された基板に対して予備加熱作業を行う。このようにして基板に対して予備加熱を行うと、後続して真空チャンバ100内で行われる原子層蒸着工程の工程時間が短縮され、多数枚の基板への均一な薄膜蒸着効果が得られる。
In the
このため、前記搬入チャンバ200内には、前記カセットに積載された多数枚の基板に対して均一に加熱作業を行い得る基板加熱部(図示せず)がさらに配備されることが好ましい。
For this reason, it is preferable that a substrate heating unit (not shown) capable of uniformly heating a large number of substrates loaded in the cassette is further provided in the carry-in
このように搬入チャンバ200において工程が行われるべき基板に対する準備作業が完了した状態で、前記真空チャンバ100内のカセットが搬出チャンバ300に排出されると、前記搬入チャンバ200のカセットを仕切り弁600を介して前記真空チャンバ100の内部に搬入し、後続する原子層蒸着工程を行うのである。
When the cassette in the
一方、前記搬出チャンバ300においては、前記真空チャンバ100から工程が完了した基板が載置されたカセットを受け取った後、前記真空チャンバ100と搬出チャンバ300との間の仕切り弁700を遮断した状態で前記カセット及びここに載置された基板を冷却させ、チャンバの内部に気体を注入してチャンバの内部圧力を大気圧レベルまで上昇させる。次いで、カセットを外部に排出する。
On the other hand, in the carry-out
外部に排出されたカセットは、前記カセット返送部400を介して前記搬入チャンバ200側に搬送され、前記搬入チャンバ200側に配設されている基板移載ロボット500によって工程が完了した基板は他の工程のために移載され、工程が行われるべき基板が再びカセットに積載される。
The cassette discharged to the outside is transported to the carry-in
もちろん、場合によっては、前記基板移載ロボット500が前記搬出チャンバ300側にも配設されて工程が完了した基板は先に移載した後に、空きカセットを前記カセット返送部400を介して前記搬入チャンバ200側に返送してもよい。
Of course, in some cases, after the
次いで、前記真空チャンバ100には原子層蒸着工程のための構成要素が配備される。以下に、これについて詳細に説明する。
Next, the
前記真空チャンバ100は、内部に真空が形成可能な構造を有するチャンバから構成される。そして、前記真空チャンバ100には、仕切り弁600、700と、工程ガス供給部110と、気体吸入排出部120と、カセット130と、カセット密着部140などが配備される。
The
先ず、前記仕切り弁600、700は、前記真空チャンバ100と搬入チャンバ200との間、及び前記真空チャンバ100と搬出チャンバ300との間にそれぞれ配備されて、真空チャンバ100と搬入チャンバ200との間に形成されるゲート及び真空チャンバ100と搬出チャンバ300との間に形成されるゲートを断続する役割を果たす。
First, the
次いで、前記工程ガス供給部110は、図2に示すように、前記真空チャンバ100の上側に配設され、上側から下側に向かって工程ガスを層状の流れとして噴射する構成要素である。このために、この実施形態においては、前記工程ガス供給部110を、具体的に、工程ガス搬入部112と、工程ガス拡散部114及びバッファ空間形成部116を含めて構成する。
Next, as shown in FIG. 2, the process
先ず、前記工程ガス搬入部112は、前記真空チャンバ100の外部に配備される工程ガス供給源150から前記真空チャンバ100の内部に工程ガスを供給する構成要素である。ここで、工程ガスは、行われるべき原子層蒸着工程に応じて変わることがあり、例えば、ZrO2層を原子層蒸着法により蒸着するためには、先ず、ガス供給源として、Zr供給源、O3供給源及びパージガス供給源としてのN2供給源が配備され、前記工程ガス搬入部112は、これらの第1及び第2反応ガス及びパージガスを後述する工程ガス拡散部114に搬入するものである。このとき、各工程ガスは互いに混合されないように制御され、前記工程ガス拡散部114に搬入される経路を画成して用いてもよい。
First, the process gas carry-in
また、前記工程ガス拡散部114は、前記工程ガス搬入部112から搬入される工程ガスを拡散させる構成要素である。すなわち、前記工程ガス搬入部112から前記真空チャンバ110内に搬入された工程ガスを大面積ガラス基板に対して原子層蒸着工程が行えるように十分な幅をもって拡散させ、拡散された工程ガスが基板間の空間において層状の流れを維持しながら移動できるように噴射するのである。このために、前記工程ガス拡散部114は、前記工程ガス搬入部112と連結されて横長状に形成される工程ガス拡散路113と、前記工程ガス拡散路113と連通されるように形成され、下側方向に工程ガスを噴射する多数の噴射孔115と、を備える。このとき、多数の噴射孔115は、図5に示すように、所定の間隔を隔てて隔設される。
The process
次いで、前記バッファ空間形成部116は、図5に示すように、前記工程ガス拡散部114の下側に配設され、前記工程ガス拡散部114と前記カセット130の上端との間に所定のバッファ空間を形成する構成要素である。ここで、「バッファ空間」とは、図5に示すように、一つの噴射孔115から噴射されて拡散される工程ガス分布空間が隣の噴射孔115から噴射されて拡散される工程ガス分布空間と重なる幅d1よりも広幅に形成されて前記多数の噴射孔115から噴射された工程ガスが均一に層状の流れを形成し得る十分な拡散幅d2が確保される空間のことをいう。したがって、前記バッファ空間形成部116の上下方向の幅は、隣の噴射孔115からそれぞれ噴射される工程ガスが重なる幅d1よりも広幅に形成されなければならない。
Next, as shown in FIG. 5, the buffer
このようにバッファ空間形成部116によって均一に拡散されて層状の流れを維持した状態の工程ガスは、前記カセット130に所定の間隔を隔てて載置された基板S間の空間に層状の流れを維持した状態で進入して通過する。このため、前記バッファ空間形成部116は、図2に示すように、カセット130に載置される基板S同士の間隔と等間隔に仕切られる多数枚の仕切板117によって画成される。この仕切板117の下端は、図2に示すように、前記カセット130に載置された基板Sの上端と正確に係合されて前記バッファ空間形成部116によって画成された空間が同様に基板Sによって画成された空間につながる。このため、前記バッファ空間形成部116によって形成された工程ガスの層状の流れがそのまま前記基板S間の空間に維持されて工程ガスが移動され、その過程で、前記基板Sの表面に対して原子層蒸着工程が行われるのである。
As described above, the process gas that is uniformly diffused by the buffer
一方、この実施形態による大面積原子層蒸着装置1においては、図6に示すように、前記工程ガス拡散部114と前記バッファ空間形成部116が一体に噴射モジュール化され、各噴射モジュールは多数のブロックに画成される。このように多数の噴射モジュールブロック118を拡張結合させて全体的に工程ガス供給部110として構成すれば、様々な大きさの基板または基板数に対応することができるというメリットがある。すなわち、基板が大きくなる場合には前記噴射モジュールブロック118を縦に伸ばして拡張させ、基板の枚数が増大されるときには前記噴射モジュールブロック118を横に伸ばして拡張させることができる。
On the other hand, in the large-area atomic layer deposition apparatus 1 according to this embodiment, as shown in FIG. 6, the process
さらに、気体吸入排出部120は、図2に示すように、前記真空チャンバ100の下側に配設され、前記真空チャンバ100の内部の気体を吸入して排出する構成要素である。前記工程ガス供給部110によって供給され、前記カセット130に載置された基板S間の空間を通過した工程ガスが前記気体吸入排出部120を介して全て吸入されて前記真空チャンバ100の外部に排出されるのである。このために、この実施形態においては、前記気体吸入排出部120を排出ポンプ(図示せず)と下側バッファ空間形成部122とから構成することができる。前記排出ポンプは、前記真空チャンバ100の内部の気体を外部に吸入して排出する構成要素であり、前記真空チャンバ100に単一または多数配備されてもよく、単一または多数の吸入排出管124によって前記真空チャンバ100に連結される。
Further, as shown in FIG. 2, the gas suction /
次いで、前記下側バッファ空間形成部122は、上述したバッファ空間形成部116と同様に、前記カセット130の下側において基板S間の空間を通過した層状の流れの工程ガスが基板S間の空間を通過した後にも所定の距離を層状の流れを維持しながら移動するように下側バッファ空間を提供する。このため、前記下側バッファ空間形成部122も前記バッファ空間形成部116と同様に、前記基板S同士の間隔と等幅に下側仕切板123が形成され、前記下側仕切板123の上端は前記基板Sの下端と正確に係合されて前記基板S間の空間を通過した層状の流れの工程ガスがその層状の流れをそのまま維持しながら通過するようにする。
Next, the lower buffer
このように下側バッファ空間形成部122によって工程ガスの均一な層状の流れを基板Sを外れた下側空間まで維持することは、大面積基板の下端部にも均一な薄膜を形成することができるという効果を奏する。
Thus, maintaining the uniform laminar flow of the process gas up to the lower space off the substrate S by the lower buffer
一方、この実施形態において、前記カセット130は、多数枚の大面積基板に対して原子層蒸着工程が行えるように最適化された構造を有する。すなわち、前記カセット130は、多数枚の基板Sを垂直に載置し、前記工程ガス供給部110と前記気体吸入排出部120との間に配置されて原子層蒸着工程のための内部チャンバを形成するのである。
On the other hand, in this embodiment, the
このため、この実施形態において、前記カセット130は、上面及び下面が開放される構造を有する。前記カセット130の上面は前記工程ガス供給部110と密着され、下面は前記気体吸入排出部120と密着され、前記工程ガス供給部110と前記気体吸入排出部120及び前記カセット130の側壁によって原子層蒸着工程のための内側チャンバが構成されるのである。
Therefore, in this embodiment, the
この実施形態による大面積原子層蒸着装置1において、工程ガスは、前記工程ガス供給部110と前記気体吸入排出部120及びカセット130によって形成される内側チャンバ内においてしか移動せず、各工程ガスを連続して供給しながら原子層蒸着工程を速やかに行うことができるのである。
In the large-area atomic layer deposition apparatus 1 according to this embodiment, the process gas moves only in the inner chamber formed by the process
そして、前記カセット130に載置される多数枚の基板Sは、上述したように、前記バッファ空間形成部116の仕切板117によって仕切られる空間の幅と同じ幅を隔てて載置される。
As described above, the multiple substrates S placed on the
この実施形態において、多数枚の基板Sは、等間隔を維持するために、図3に示すように、同じ方向に傾いた状態で所定の間隔を隔てて載置されることが好ましい。このため、前記カセット130には、多数枚の基板Sが同じ方向に傾いた状態で載置されるように基板載置スリット132が配備される。
In this embodiment, in order to maintain equal intervals, a large number of substrates S are preferably placed at predetermined intervals while being inclined in the same direction as shown in FIG. Therefore, the
前記基板載置スリット132は、図3に示すように、前記カセット130の上部に配設され、傾いた基板上部の一方の側面を支持する側面支持部131と、図4に示すように、前記カセット130の下部に配設され、基板Sの下面の一部を支持する下面支持部133と、を備える。このとき、前記側面支持部131と下面支持部133のうち基板Sと直接的に接触される個所には、基板の損傷を防ぐために損傷防止部材135、137が配備されることが好ましく、前記損傷防止部材135、137は、例えば、テフロン(登録商標)などの素材から形成されてもよい。
As shown in FIG. 3, the
加えて、前記カセット密着部140は、図2に示すように、前記真空チャンバ100の内部における前記気体吸入排出部120の上側に配設され、前記真空チャンバ100の内部に進入する前記カセット130を上昇させて前記気体吸入排出部120とカセット130、並びに前記カセット130と前記工程ガス供給部110を密着させる構成要素である。
In addition, as shown in FIG. 2, the
前記カセット130は、前記搬入チャンバ200から前記真空チャンバ100の内部に搬入される状態では、図2に示すように、ローラ160によって水平に移動しながら搬入される。このため、搬入された状態は、前記工程ガス供給部110及び気体吸入排出部120から所定の間隔を隔てた状態である。カセット130が所定の個所に水平に移動し終わった状態で、前記カセット密着部140が前記気体吸入排出部120を上側に持ち上げると、先ず、気体吸入排出部120が前記カセット130と密着され、次いで、前記気体吸入排出部120を持ち上げると、前記カセット130の上面が前記工程ガス供給部110の下端と密着される。
When the
この状態になると、原子層蒸着工程のための内部チャンバが完成されるのである。このとき、前記カセット130と気体吸入排出部120との間及び前記カセット130と工程ガス供給部110との間に隙間が生じないように封止部材170がさらに配備されることが好ましい。
In this state, the internal chamber for the atomic layer deposition process is completed. At this time, it is preferable that a sealing
一方、原子層蒸着工程が完了した後には、前記カセット密着部140が再び前記気体吸入排出部120を下側に移動させて前記カセット130を前記工程ガス供給部110及び気体吸入排出部130から隔てる。次いで、前記カセット130が自由に水平に移動可能な状態になると、搬出チャンバ300を用いて搬出するのである。
On the other hand, after the atomic layer deposition process is completed, the
最後に、前記真空チャンバ100の側面には、加熱部180がさらに配備されてもよい。原子層蒸着工程は、基板及び工程ガスが所定の温度以上に加熱されなければならないため、前記加熱部180は、前記チャンバ100の内部を所定の温度以上に加熱する役割を果たす。
Finally, a
1:本発明の一実施形態による大面積原子層蒸着装置
100:真空チャンバ
200:搬入チャンバ
300:搬出チャンバ
400:カセット返送部
500:基板移載ロボット
600、700:仕切り弁
110:工程ガス供給部
120:気体吸入排出部
130:カセット
140:カセット密着部
S:基板
1: Large-area atomic
Claims (11)
前記真空チャンバの左右側面にそれぞれ形成される仕切り弁と、
前記真空チャンバの上側に配設され、上側から下側に向かって工程ガスを層状の流れとして噴射する工程ガス供給部と、
前記真空チャンバの下側に配設され、前記真空チャンバの内部の気体を吸入して排出する気体吸入排出部と、
多数枚の基板を垂直に載置し、前記工程ガス供給部と前記気体吸入排出部との間に配置されて原子層蒸着工程のための内部チャンバを形成するカセットと、
前記真空チャンバの内部のうち前記気体吸入排出部の上側に配設され、前記真空チャンバの内部に進入する前記カセットを上昇させて前記工程ガス供給部と密着させるカセット密着部と、
を備える大面積原子層蒸着装置。 A vacuum chamber in which a vacuum can be formed;
Gate valves respectively formed on the left and right side surfaces of the vacuum chamber;
A process gas supply unit disposed above the vacuum chamber and injecting a process gas as a laminar flow from the upper side to the lower side;
A gas intake / exhaust section that is disposed below the vacuum chamber and sucks and discharges the gas inside the vacuum chamber;
A cassette that vertically mounts a plurality of substrates and is disposed between the process gas supply unit and the gas suction and discharge unit to form an internal chamber for an atomic layer deposition process;
A cassette contact portion that is disposed on the upper side of the gas suction / discharge portion inside the vacuum chamber and raises the cassette entering the inside of the vacuum chamber to closely contact the process gas supply portion;
A large-area atomic layer deposition apparatus.
上面及び下面が開放される構造を有することを特徴とする請求項1に記載の大面積原子層蒸着装置。 The cassette is
2. The large area atomic layer deposition apparatus according to claim 1, wherein the upper surface and the lower surface are open.
多数枚の基板が傾いた状態で所定の間隔を隔てて載置される基板載置スリットが配備されることを特徴とする請求項2に記載の大面積原子層蒸着装置。 The cassette includes
3. The large-area atomic layer deposition apparatus according to claim 2, wherein a substrate mounting slit is provided for mounting a plurality of substrates at a predetermined interval in a tilted state.
前記カセットの上部に配設され、傾いた基板の一方の側面を支持する側面支持部と、
前記カセットの下部に配設され、基板の下面の一部を支持する下面支持部と、を備えることを特徴とする請求項3に記載の大面積原子層蒸着装置。 The substrate mounting slit is
A side surface support portion disposed on the cassette and supporting one side surface of the inclined substrate;
The large-area atomic layer deposition apparatus according to claim 3, further comprising: a lower surface support portion disposed at a lower portion of the cassette and supporting a part of the lower surface of the substrate.
前記真空チャンバの外部に配備される工程ガス供給源から前記真空チャンバの内部に工程ガスを供給する工程ガス搬入部と、
前記工程ガス搬入部から搬入される工程ガスを拡散させる工程ガス拡散部と、
前記工程ガス拡散部の下側に配設され、前記工程ガス拡散部と前記カセットの上端との間に所定のバッファ空間を形成するバッファ空間形成部と、
を備えることを特徴とする請求項1に記載の大面積原子層蒸着装置。 The process gas supply unit
A process gas carry-in section for supplying process gas into the vacuum chamber from a process gas supply source disposed outside the vacuum chamber;
A process gas diffusion part for diffusing the process gas carried in from the process gas carry-in part;
A buffer space forming part disposed below the process gas diffusion part and forming a predetermined buffer space between the process gas diffusion part and an upper end of the cassette;
The large-area atomic layer deposition apparatus according to claim 1, comprising:
前記真空チャンバの内部の気体を外部に吸入して排出する排出ポンプと、
前記排出ポンプと前記カセットとの間に所定の下側バッファ空間を形成する下側バッファ空間形成部と、
を備えることを特徴とする請求項1に記載の大面積原子層蒸着装置。 The gas suction / discharge unit is
A discharge pump for sucking and discharging the gas inside the vacuum chamber to the outside;
A lower buffer space forming part for forming a predetermined lower buffer space between the discharge pump and the cassette;
The large-area atomic layer deposition apparatus according to claim 1, comprising:
加熱部がさらに配備されることを特徴とする請求項1に記載の大面積原子層蒸着装置。 On the side of the vacuum chamber,
The large area atomic layer deposition apparatus according to claim 1, further comprising a heating unit.
前記真空チャンバの他方の側に形成され、工程が完了した多数枚の基板が載置されたカセットを前記仕切り弁を介して前記真空チャンバの外部に搬出する搬出チャンバと、
前記搬出チャンバと前記搬入チャンバを連結し、前記搬出チャンバから排出されるカセットを前記搬入チャンバに移動及び供給するカセット返送部と、
をさらに備えることを特徴とする請求項1に記載の大面積原子層蒸着装置。 A loading chamber that is formed on one side of the vacuum chamber and carries a cassette on which a plurality of substrates to be processed are placed into the vacuum chamber via the gate valve;
A carry-out chamber that is formed on the other side of the vacuum chamber and carries a cassette on which a plurality of completed substrates are placed to the outside of the vacuum chamber via the gate valve;
A cassette returning unit that connects the carry-out chamber and the carry-in chamber, and moves and supplies a cassette discharged from the carry-out chamber to the carry-in chamber;
The large-area atomic layer deposition apparatus according to claim 1, further comprising:
異種の工程ガスをそれぞれ独立して拡散させる構造を有することを特徴とする請求項5に記載の大面積原子層蒸着装置。
The process gas diffusion part is
6. The large-area atomic layer deposition apparatus according to claim 5, having a structure in which different kinds of process gases are diffused independently.
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