KR101168148B1 - Ald for manufacturing solar-cell - Google Patents

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Abstract

본 발명은 다수개의 기판을 카세트에 장입한 상태에서 다수개의 카세트를 인라인 형태로 이동시키면서 기판 표면에 원자층 증착 공정을 증착할 수 있는 태양전지용 원자층 증착 장치에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 태양전지용 원자층 증착 장치는, 다수개의 기판이 장착되며, 상면이 개방된 통형상의 카세트; 상기 카세트를 외부에서 반입하는 로딩 챔버; 상기 로딩 챔버와 제1 게이트 밸브에 의하여 연통하도록 배치되며, 상기 로딩 챔버에서 전달되는 상기 카세트 내부에 장착된 기판에 원자층 증착 공정을 수행하는 프로세스 챔버; 상기 프로세스 챔버와 제2 게이트 밸브에 의하여 연통되도록 배치되며, 상기 프로세스 챔버에서 전달되는 상기 카세트를 외부로 배출하는 언로딩 챔버; 상기 로딩 챔버, 프로세스 챔버 및 언로딩 챔버에 각각 설치되며, 상기 카세트를 수평 이동시키는 카세트 수평 이동수단; 상기 프로세스 챔버 내부 상측에 설치되며, 상기 카세트 상면과 밀착되어 상기 카세트 내부에 장착된 기판에 대하여 원자층 증착 공정을 수행하는 원자층 증착 수단; 상기 프로세스 챔버 내부 중 상기 원자층 증착 수단 직하부에 설치되며, 상기 카세트 수평 이동수단에 의하여 이동된 상기 카세트를 상측으로 이동시켜 상기 원자층 증착 수단과 밀착시키는 카세트 승강수단;을 포함한다. The present invention relates to a solar cell atomic layer deposition apparatus capable of depositing an atomic layer deposition process on a surface of a substrate while moving a plurality of cassettes in an in-line form while a plurality of substrates are loaded in a cassette. The atomic layer deposition apparatus includes a cylindrical cassette having a plurality of substrates mounted thereon and having an open top surface; A loading chamber for carrying in the cassette from the outside; A process chamber arranged to communicate with the loading chamber by a first gate valve, and performing an atomic layer deposition process on a substrate mounted in the cassette transferred from the loading chamber; An unloading chamber disposed to be in communication with the process chamber by a second gate valve and discharging the cassette transferred from the process chamber to the outside; Cassette horizontal moving means installed in the loading chamber, the process chamber, and the unloading chamber, respectively, for moving the cassette horizontally; An atomic layer deposition means installed in an upper side of the process chamber and in close contact with the upper surface of the cassette to perform an atomic layer deposition process on a substrate mounted in the cassette; And a cassette lifting means installed in the process chamber directly under the atomic layer deposition means and moving the cassette moved upward by the cassette horizontal moving means to closely contact the atomic layer deposition means.

Description

태양전지용 원자층 증착 장치{ALD FOR MANUFACTURING SOLAR-CELL}Atomic Layer Deposition Apparatus for Solar Cell {ALD FOR MANUFACTURING SOLAR-CELL}

본 발명은 태양전지용 원자층 증착 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 다수개의 기판을 카세트에 장입한 상태에서 다수개의 카세트를 인라인 형태로 이동시키면서 기판 표면에 원자층 증착 공정을 증착할 수 있는 태양전지용 원자층 증착 장치에 관한 것이다. The present invention relates to an atomic layer deposition apparatus for a solar cell, and more particularly, for a solar cell capable of depositing an atomic layer deposition process on a substrate surface while moving a plurality of cassettes in an in-line form while a plurality of substrates are loaded in a cassette. An atomic layer deposition apparatus.

일반적으로 반도체 소자나 평판 디스플레이 장치 등의 제조 과정에서는 다양한 제조공정을 거치게 되며, 그 중에서 웨이퍼나 글래스 등의 기판 상에 필요한 박막을 증착시키는 공정이 필수적으로 진행된다. 이러한 박막 증착 공정에서는 스퍼터링법(Sputtering), 화학기상 증착법(CVD : Chemical Vapor Deposition), 원자층 증착법(ALD : Atomic Layer Deposition) 등이 주로 사용된다. In general, a manufacturing process of a semiconductor device or a flat panel display device goes through various manufacturing processes, and among them, a process of depositing a necessary thin film on a substrate such as a wafer or glass is inevitably performed. In such a thin film deposition process, sputtering, chemical vapor deposition (CVD), atomic layer deposition (ALD) and the like are mainly used.

이중에서 원자층 증착법은 소스가스(반응가스)와 퍼지가스를 교대로 공급하여 원자층 단위의 박막을 증착하기 위한 방법으로서, 이에 의해 형성된 박막은 고종횡비를 갖고 저압에서도 균일하며, 전기적 물리적 특성이 우수하다.The atomic layer deposition method is a method for depositing a thin film of atomic layer unit by supplying source gas (reaction gas) and purge gas alternately. great.

최근에는 화학기상증착법이 매우 큰 종횡비(Aspect ratio)를 갖는 구조에는 단차피복성(Step coverage)의 한계로 적용이 어렵기 때문에, 이러한 단차피복성의 한계를 극복하기 위해 표면 반응을 이용한 원자층 증착법이 적용되고 있다. In recent years, chemical vapor deposition is difficult to apply to a structure having a very large aspect ratio due to the limitation of step coverage. Therefore, in order to overcome the limitation of the step coverage, an atomic layer deposition method using a surface reaction is used. Is being applied.

이러한 원자층 증착법을 수행하는 장치로는 복수의 기판을 일괄적으로 처리하는 배치(batch)방식의 장치와 챔버 내에 기판을 하나씩 로딩하면서 공정을 진행하는 매엽방식의 장치가 있다. As an apparatus for performing the atomic layer deposition method, there are a batch type apparatus which processes a plurality of substrates in a batch, and a sheet type apparatus which processes a process by loading substrates one by one in a chamber.

그런데 기존의 이러한 원자층 증착 장치는 주로 반도체나 평판 디스플레이 소자 등의 제조에 사용되는 것으로서 매우 정밀하고 우수한 막질을 형성할 수 있지만, 대면적 기판에 대해서는 쓰루풋이 좋지 못한 문제점이 있다. 특히, 태양전지 제조 분야에서는 기판에 P-N 접합을 형성한 후에, 그 표면에 산화 알루미늄(Al2O3) 막을 형성하여 태양전지의 효율을 대폭 향상시킬 수 있으나, 산화 알루미늄 막을 효율좋게 형성할 수 있는 장비가 개발되어 있지 못한 상태이다. 따라서 태양전지 등의 대면적 기판에 대하여 쓰루풋이 우수한 원자층 증착장치의 개발이 절실하게 필요한 상황이다. However, the conventional atomic layer deposition apparatus is mainly used in the manufacture of semiconductors, flat panel display devices, etc. can form a very precise and excellent film quality, but there is a problem that the throughput is not good for a large area substrate. In particular, in the field of solar cell manufacturing, after forming a PN junction on a substrate, an aluminum oxide (Al 2 O 3 ) film may be formed on the surface of the solar cell to greatly improve the efficiency of the solar cell, but the aluminum oxide film may be efficiently formed. The equipment is not developed. Therefore, there is an urgent need to develop an atomic layer deposition apparatus having excellent throughput for large area substrates such as solar cells.

본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 다수개의 기판을 카세트에 장입한 상태에서 다수개의 카세트를 인라인 형태로 이동시키면서 기판 표면에 원자층 증착 공정을 수행할 수 있는 쓰루풋이 우수한 태양전지용 원자층 증착 장치를 제공하는 것이다. The technical problem to be solved by the present invention is to provide a high throughput atomic layer deposition apparatus for a solar cell capable of performing an atomic layer deposition process on the surface of the substrate while moving the plurality of cassettes in an in-line form while a plurality of substrates in the cassette To provide.

전술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 태양전지용 원자층 증착 장치는, 다수개의 기판이 장착되며, 상면이 개방된 통형상의 카세트; 상기 카세트를 외부에서 반입하는 로딩 챔버; 상기 로딩 챔버와 제1 게이트 밸브에 의하여 연통하도록 배치되며, 상기 로딩 챔버에서 전달되는 상기 카세트 내부에 장착된 기판에 원자층 증착 공정을 수행하는 프로세스 챔버; 상기 프로세스 챔버와 제2 게이트 밸브에 의하여 연통되도록 배치되며, 상기 프로세스 챔버에서 전달되는 상기 카세트를 외부로 배출하는 언로딩 챔버; 상기 로딩 챔버, 프로세스 챔버 및 언로딩 챔버에 각각 설치되며, 상기 카세트를 수평 이동시키는 카세트 수평 이동수단; 상기 프로세스 챔버 내부 상측에 설치되며, 상기 카세트 상면과 밀착되어 상기 카세트 내부에 장착된 기판에 대하여 원자층 증착 공정을 수행하는 원자층 증착 수단; 상기 프로세스 챔버 내부 중 상기 원자층 증착 수단 직하부에 설치되며, 상기 카세트 수평 이동수단에 의하여 이동된 상기 카세트를 상측으로 이동시켜 상기 원자층 증착 수단과 밀착시키는 카세트 승강수단;을 포함한다. According to an aspect of the present invention, there is provided an atomic layer deposition apparatus for a solar cell, comprising: a cylindrical cassette having a plurality of substrates mounted thereon and having an open top surface; A loading chamber for carrying in the cassette from the outside; A process chamber arranged to communicate with the loading chamber by a first gate valve, and performing an atomic layer deposition process on a substrate mounted in the cassette transferred from the loading chamber; An unloading chamber disposed to be in communication with the process chamber by a second gate valve and discharging the cassette transferred from the process chamber to the outside; Cassette horizontal moving means installed in the loading chamber, the process chamber, and the unloading chamber, respectively, for moving the cassette horizontally; An atomic layer deposition means installed in an upper side of the process chamber and in close contact with the upper surface of the cassette to perform an atomic layer deposition process on a substrate mounted in the cassette; And a cassette lifting means installed in the process chamber directly under the atomic layer deposition means and moving the cassette moved upward by the cassette horizontal moving means to closely contact the atomic layer deposition means.

본 발명에서 상기 원자층 증착 수단은, 상기 카세트 상면과 밀착되어 상기 카세트 내부 공간을 외부와 차단하는 밀폐판; 상기 밀폐판에서 하측방향으로 공정가스 및 퍼징 가스를 공급하는 가스 공급부; 상기 밀폐판에 설치되며, 상기 밀폐판과 상기 카세트에 의하여 형성되는 밀폐 공간 내의 기체를 외부로 배출하는 배기 펌프;를 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.In the present invention, the atomic layer deposition means, the sealing plate which is in close contact with the cassette upper surface to block the cassette internal space from the outside; A gas supply unit supplying a process gas and a purging gas in a downward direction from the closed plate; It is preferably configured to include; an exhaust pump installed in the sealing plate, the exhaust pump for discharging the gas in the sealed space formed by the sealing plate and the cassette to the outside.

그리고 상기 카세트 수평 이동수단은, 일정간격 이격되어 설치되며, 회전하면서 상기 카세트를 수평 이동시키는 다수개의 롤러로 구성될 수 있으며, And the cassette horizontal movement means, it is installed spaced apart a predetermined interval, may be composed of a plurality of rollers for horizontally moving the cassette while rotating,

상기 카세트 승강수단은, 상기 프로세스 챔버 하측에 설치되며, 상기 다수개의 롤러 사이로 상승하여 상기 카세트를 승강하는 승강핀으로 구성될 수 있다. The cassette lifting means may be installed at a lower side of the process chamber, and may be constituted by lifting pins that lift between the plurality of rollers to lift the cassette.

또한 상기 카세트에는, 상기 카세트에 삽입 가능하게 형성되며, 다수개의 기판을 일정간격 이격되게 적층하는 캐리어가 더 구비되는 것이, 기판을 카세트에 장착하고 배출하는 작업이 용이해지며, 카세트 내에서 이루어지는 원자층 증착 공정이 원활하게 진행될 수 있어서 바람직하다. In addition, the cassette is formed so as to be inserted into the cassette, and further comprises a carrier for stacking a plurality of substrates spaced apart at regular intervals, the operation of mounting and discharging the substrate in the cassette, the atoms made in the cassette It is desirable that the layer deposition process proceed smoothly.

그리고 상기 밀폐판과 상기 카세트에 의하여 형성되는 밀폐 공간의 압력이 상기 프로세스 챔버 내부의 압력보다 낮게 제어되는 것이, 원자층 진행 공정이 진행되는 밀폐 공간 내부의 공정 가스 등이 외부로 유출되지 않아서 바람직하다.
In addition, it is preferable that the pressure of the sealed space formed by the sealed plate and the cassette is controlled to be lower than the pressure inside the process chamber because the process gas and the like inside the sealed space where the atomic layer progressing process is performed are not leaked to the outside. .

본 발명에 따르면 다수개의 기판이 장착된 다수개의 카세트에 대하여 인라인 형태로 수평 이동시키면서 동시에 원자층 증착 공정을 진행하게 되므로, 대면적 기판에 대해서도 매우 우수한 쓰루풋을 달성할 수 있는 효과가 있다. According to the present invention, since the atomic layer deposition process is performed while horizontally moving in-line with respect to a plurality of cassettes on which a plurality of substrates are mounted, there is an effect of achieving very good throughput even for a large area substrate.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양전지용 원자층 증착 장치의 구조를 도시하는 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 카세트 및 원자층 증착 수단의 결합 관계를 도시하는 도면이다. 1 is a cross-sectional view showing the structure of an atomic layer deposition apparatus for a solar cell according to an embodiment of the present invention.
2 is a view showing a coupling relationship between a cassette and an atomic layer deposition means according to an embodiment of the present invention.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예를 상세하게 설명한다.
Hereinafter, a specific embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 실시예에 따른 태양전지용 원자층 증착 장치는 도 1에 도시된 바와 같이, 로딩 챔버(Loading chamber, 10), 프로세스 챔버(Process chamber, 20) 및 언로딩 챔버(Unloading chamber, 30)를 포함하여 구성된다. 먼저 로딩 챔버(10)는 최초로 외부에서 카세트(40)가 반입되는 챔버이며, 이 로딩챔버(10)는 반입된 카세트를 상기 프로세스 챔버(20)로 공급한다. 그리고 프로세스 챔버(20)는 상기 로딩 챔버(10)로부터 공급되는 카세트(40)에 대하여 원자층 증착 공정을 수행하는 챔버이다. 증착 공정이 완료된 카세트(40)는 인접한 언로딩 챔버(30)로 전달된다. 마지막으로 언로딩 챔버(30)는 상기 프로세스 챔버(20)에 의하여 전달된 카세트(40)를 외부로 배출하게 된다. As shown in FIG. 1, the atomic layer deposition apparatus for a solar cell according to the present embodiment includes a loading chamber 10, a process chamber 20, and an unloading chamber 30. It is composed. First, the loading chamber 10 is a chamber into which the cassette 40 is first loaded from the outside, and the loading chamber 10 supplies the cassette into the process chamber 20. The process chamber 20 is a chamber that performs an atomic layer deposition process on the cassette 40 supplied from the loading chamber 10. After the deposition process is completed, the cassette 40 is transferred to the adjacent unloading chamber 30. Finally, the unloading chamber 30 discharges the cassette 40 delivered by the process chamber 20 to the outside.

따라서 각 챔버는 일 측벽이 연접하도록 배치되며, 각 챔버 사이에는 게이트 밸브가 구비되어 챔버 사이에 개방된 공간을 단속한다. 이 개방된 공간으로는 카세트가 통과한다. 본 실시예에서 상기 카세트(40)는 다수개의 기판(S)이 그 내부에 장착될 수 있으며, 이를 위하여 상기 카세트(40)는 상면이 개방된 원통 또는 사각통 형상의 구조를 가지는 것이 바람직하다. Therefore, each chamber is arranged such that one side wall is in contact with each other, and a gate valve is provided between the chambers to intervene the open space between the chambers. The cassette passes through this open space. In the present embodiment, the cassette 40 may have a plurality of substrates S mounted therein. For this purpose, the cassette 40 preferably has a cylindrical or square cylindrical shape with an open top surface.

그리고 상기 카세트(40)에는 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 카세트(40) 내로 다수개의 기판을 용이하게 장착하고 배출할 수 있도록 캐리어(80)가 더 구비되는 것이 바람직하다. 이 캐리어(80)는 다수개의 기판(S)이 일정간격 이격되어 적층될 수 있는 구조를 가지며, 다수개의 기판(S)이 상기 카세트(40) 내에서 상기 카세트의 벽면 및 각 기판으로부터 일정간격 이격되도록 한다. As shown in FIG. 2, the cassette 40 may further include a carrier 80 to easily mount and discharge a plurality of substrates into the cassette 40. The carrier 80 has a structure in which a plurality of substrates S can be stacked at regular intervals, and the plurality of substrates S are spaced apart from the wall surface of the cassette and each substrate in the cassette 40. Be sure to

본 실시예에 따른 태양전지용 원자층 증착 장치에서는 상기 카세트(40) 내에 다수개의 기판(S)이 장착된 상태에서 원자층 증착 공정이 이루어지므로, 상기 카세트(40) 내에서 상기 다수개의 기판이 장착되는 상태가 공정과 밀접한 관련이 있다. 따라서 상기 캐리어(80)에 의하여 공급된 공정 소스가 각 기판에 고르게 전달되도록 도 2에 도시된 바와 같이, 각 기판(S)이 카세트 벽면 및 다른 기판으로부터 일정간격 이격되도록 배치하는 것이다. In the atomic layer deposition apparatus for a solar cell according to the present embodiment, the atomic layer deposition process is performed in a state in which the plurality of substrates S are mounted in the cassette 40, and thus, the plurality of substrates are mounted in the cassette 40. The status of the process is closely related to the process. Accordingly, as shown in FIG. 2, the substrates S are arranged to be spaced apart from the cassette wall and other substrates so that the process source supplied by the carrier 80 is evenly transferred to each substrate.

한편 본 실시예에 따른 태양전지용 원자층 증착 장치에서는 다수개의 기판이 장착된 다수개의 카세트(40)가 로딩 챔버(10)에서 언로딩 챔버(30) 방향으로 이동하면서 원자층 증착 공정이 이루어진다. 따라서 각 챔버에는 다수개의 카세트(40)를 수평 이동시킬 수있는 카세트 수평 이동수단(50)이 구비된다. 이 카세트 수평 이동수단(50)은 진공 챔버 내에서 파티클 발생없이 안정적으로 카세트를 이동시킬 수 있는 다양한 구조를 가질 수 있으며, 예를 들어 도 1에 도시된 바와 같이, 롤러 구조를 가질 수 있다. 이 경우에는 다수개의 롤러가 일정 간격 이격되도록 배치되며, 각 롤러가 회전하면 그 상부에 로딩되는 카세트(40)를 수평 이동시키게 된다. Meanwhile, in the atomic layer deposition apparatus for a solar cell according to the present embodiment, an atomic layer deposition process is performed while moving a plurality of cassettes 40 equipped with a plurality of substrates from the loading chamber 10 toward the unloading chamber 30. Therefore, each chamber is provided with a cassette horizontal moving means 50 capable of horizontally moving a plurality of cassettes 40. The cassette horizontal moving means 50 may have various structures capable of stably moving the cassette without generating particles in the vacuum chamber. For example, as shown in FIG. 1, the cassette horizontal moving means 50 may have a roller structure. In this case, a plurality of rollers are arranged to be spaced apart by a predetermined interval, and when each roller rotates, the cassette 40 loaded on the upper portion is moved horizontally.

다음으로 상기 프로세스 챔버(20)에는 도입되는 각 카세트(40)에 대하여 원자층 증착 공정을 수행할 수 있도록 원자층 증착 수단(60)이 구비된다. 본 실시예에서 이 원자층 증착 수단(60)은 상기 프로세스 챔버(20) 내부 상측에 설치되며, 상기 카세트 수평 이동수단(50)에 의하여 이동된 상기 카세트(40) 상면과 밀착되어 상기 카세트 내부에 장착된 기판에 대하여 원자층 증착 공정을 수행하게 된다. 본 실시예에서는 하나의 프로세스 챔버(20) 내에서 다수개의 카세트(40)에 대하여 동시에 원자층 증착 공정을 진행할 수 있도록 다수개의 원자층 증착 수단(60)이 구비되는 것이 바람직하다. Next, the process chamber 20 is provided with an atomic layer deposition means 60 to perform the atomic layer deposition process for each cassette 40 introduced. In this embodiment, the atomic layer deposition means 60 is installed above the inside of the process chamber 20 and in close contact with the upper surface of the cassette 40 moved by the cassette horizontal moving means 50. The atomic layer deposition process is performed on the mounted substrate. In the present embodiment, it is preferable that a plurality of atomic layer deposition means 60 is provided to perform the atomic layer deposition process on the plurality of cassettes 40 simultaneously in one process chamber 20.

그리고 상기 원자층 증착 수단(60)은 도 1, 2에 도시된 바와 같이, 상기 프로세스 챔버(20) 내부 중 상측에 배치된다. 따라서 상면이 개방된 통 형상을 가지는 상기 카세트(40)와 밀착되어 상기 카세트 내부에 장착되어 있는 다수개의 기판(S)에 대하여 원자층 증착 공정을 신속하게 진행할 수 있는 것이다. The atomic layer deposition means 60 is disposed above the inside of the process chamber 20, as shown in FIGS. 1 and 2. Accordingly, the atomic layer deposition process may be rapidly performed on a plurality of substrates S mounted in the cassette by being in close contact with the cassette 40 having an open top surface.

이를 위하여 상기 원자층 증착 수단(60)은 도 1, 2에 도시된 바와 같이, 밀폐판(66), 가스 공급부(62) 및 배기 펌프(64)를 포함하여 구성될 수 있다. 먼저 상기 밀폐판(66)은 상기 카세트(40) 상면과 밀착되어 상기 카세트 내부 공간을 외부와 차단하는 구성요소이다. 따라서 이 밀폐판(66)은 전체적으로 판(plate) 형상을 가질 수 있으며, 이 밀폐판(66)에는 상기 가스 공급부(62)에 의하여 공급되는 가스를 카세트(40) 내부로 균일하게 분사할 수 있도록 가스 분사부(도면에 미도시)가 더 구비될 수 있으며, 상기 배기 펌프(64)에 의하여 가스를 흡입 배출할 수 있도록 가스 흡입구(도면에 미도시)도 구비된다. To this end, the atomic layer deposition means 60 may include a sealing plate 66, a gas supply part 62, and an exhaust pump 64, as shown in FIGS. 1 and 2. First, the sealing plate 66 is in close contact with the upper surface of the cassette 40 is a component that blocks the cassette internal space from the outside. Therefore, the sealing plate 66 may have a plate shape as a whole, and the sealing plate 66 may uniformly inject the gas supplied by the gas supply part 62 into the cassette 40. A gas injection unit (not shown in the figure) may be further provided, and a gas suction port (not shown in the figure) may be provided to suck and discharge the gas by the exhaust pump 64.

또한 상기 밀폐판(66)의 하면에는 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 카세트(40) 상면과 확실하게 밀착되도록 카세트(40) 상면 일부가 함입되는 홈이 형성될 수도 있다. 본 실시예에 따른 태양전지용 원자층 증착 장치에서는 별도의 밀폐 수단 없이 상기 밀폐판(66) 하면과 상기 카세트(40) 상면이 밀착되도록 하여 상기 카세트 내부 공간을 밀폐시킨다. 따라서 상기 카세트(40) 상면과 밀폐판(66) 하면 사이를 더욱 확실하게 접촉시키기 위하여 홈이 형성될 수 있는 것이다. In addition, as shown in FIG. 2, a groove in which a portion of the upper surface of the cassette 40 is inserted may be formed in the lower surface of the sealing plate 66 so as to be in close contact with the upper surface of the cassette 40. In the atomic layer deposition apparatus for a solar cell according to the present embodiment, the lower surface of the sealing plate 66 and the upper surface of the cassette 40 are brought into close contact with each other without a separate sealing means to seal the cassette internal space. Therefore, a groove may be formed to more reliably contact between the upper surface of the cassette 40 and the lower surface of the sealing plate 66.

다음으로 가스 공급부(62)는 상기 밀폐판(66)에서 하측방향으로 공정가스 및 퍼징 가스를 공급하는 구성요소이다. 이 가스 공급부(62)는 상기 프로세스 챔버(20) 외부에 배치되는 가스 공급 포트(도면에 미도시)에 연결되어 각 가스를 펄스 형태로 공급할 수 있도록 펄스 밸브를 구비한다. 그리고 배기 펌프(64)는 상기 밀폐판(66)에 설치되며, 상기 밀폐판과 상기 카세트(40)에 의하여 형성되는 밀폐 공간 내의 기체를 외부로 배출하는 구성요소이다. Next, the gas supply part 62 is a component for supplying a process gas and a purging gas downward from the sealing plate 66. The gas supply part 62 is connected to a gas supply port (not shown) disposed outside the process chamber 20 and has a pulse valve to supply each gas in a pulse form. In addition, the exhaust pump 64 is installed in the sealing plate 66 and is a component for discharging the gas in the sealed space formed by the sealing plate and the cassette 40 to the outside.

한편 본 실시예에 따른 태양전지용 원자층 증착 장치에서는 전술한 바와 같이, 상기 카세트 수평 이동수단(50)에 의하여 상기 원자층 증착 수단(60) 직하방으로 이동된 상기 카세트(40)를 일정 높이 만큼 상승시켜 상기 카세트(40) 상면과 상기 밀폐판(66) 하면이 밀착되도록 한 상태에서 원자층 증착 공정이 이루어진다. 따라서 본 실시예에서는 도 1, 2에 도시된 바와 같이, 상기 카세트(40)를 상하측으로 일정 간격 승강할 수 있는 카세트 승강수단(70)이 더 구비된다. 이 카세트 승강수단(70)은 상기 프로세스 챔버(20) 내부 중 상기 원자층 증착 수단(60) 직하부에 설치되며, 상기 카세트 수평 이동수단(50)에 의하여 이동된 상기 카세트(40)를 상측으로 이동시키고, 공정이 완료된 카세트(40)를 하강시킨다. On the other hand, in the atomic layer deposition apparatus for solar cells according to the present embodiment, as described above, the cassette 40 moved directly below the atomic layer deposition means 60 by the cassette horizontal moving means 50 by a predetermined height. The atomic layer deposition process is performed in such a state that the upper surface of the cassette 40 and the lower surface of the sealing plate 66 are in close contact with each other. Therefore, in the present embodiment, as shown in Figs. 1 and 2, the cassette lifting means 70 which can lift the cassette 40 up and down by a predetermined interval is further provided. The cassette elevating means 70 is installed below the atomic layer deposition means 60 in the process chamber 20, and moves the cassette 40 moved by the cassette horizontal moving means 50 upward. The cassette 40 is moved and the cassette 40 is completed.

이렇게 상기 카세트 승강수단(70)에 의하여 상기 카세트(40)가 상승되는 동안에는 상기 카세트 수평 이동수단(50)은 그 작동을 중단하게 된다. 상기 카세트 승강수단(70)은 상기 카세트(40)를 승강시킬 수 있는 다양한 구조를 가질 수 있으며, 예를 들어 상기 카세트 수평 이동수단(50)이 다수개의 롤러로 구성되는 경우에는 다수개의 롤러 사이로 상승하여 상기 카세트(40)를 승강하는 승강핀(72)으로 구성될 수 있다. 그리고 이 승강핀(72)을 상하 구동시키는 구동부(74)를 구비할 수 있다. Thus, while the cassette 40 is lifted by the cassette lifting means 70, the cassette horizontal moving means 50 stops its operation. The cassette lifting means 70 may have various structures for lifting and lowering the cassette 40. For example, when the cassette horizontal moving means 50 is composed of a plurality of rollers, the cassette lifting means 70 is lifted between the plurality of rollers. It can be composed of a lifting pin 72 for elevating the cassette 40. And it can be provided with a drive unit 74 for driving the lifting pin 72 up and down.

본 실시예에서는 상기 카세트(40) 상면과 상기 밀폐판(66) 하면을 단순히 기계적으로 접촉시킨 상태에서 상기 카세트(40) 내부 공간에 장착된 다수개의 기판에 대하여 원자층 증착 공정을 진행하므로 상기 카세트 내부에 공급된 공정 가스 등이 외부로 유출되지 않도록 상기 프로세스 챔버(20)와 상기 카세트(40) 내부의 압력을 조정할 필요가 있다. 이를 위하여 본 실시예에서는 상기 밀폐판(66)과 상기 카세트(40)에 의하여 형성되는 밀폐 공간의 압력이 상기 프로세스 챔버(20) 내부의 압력보다 낮게 유지되도록 각 압력을 제어한다. 상기 카세트(40) 내부의 압력보다 상기 프로세스 챔버(20) 내부의 압력이 높게 되면, 상기 카세트(40) 내부에 공급된 기체가 압력이 더 높은 외부로 유출될 가능성이 매우 낮기 때문이다. 다만, 프로세스 챔버(20) 내부의 기체가 상기 카세트 내부 공간으로 유입될 가능성이 있으므로, 상기 프로세스 챔버(20) 내부에는 공정에 영향을 미치지 아니하는 질소 가스나 불활성 가스가 채워지는 것이 바람직하다. In the present exemplary embodiment, since the upper surface of the cassette 40 and the lower surface of the sealing plate 66 are simply mechanically contacted, the atomic layer deposition process is performed on a plurality of substrates mounted in the cassette 40. It is necessary to adjust the pressure inside the process chamber 20 and the cassette 40 such that the process gas supplied therein does not flow out. To this end, in this embodiment, each pressure is controlled so that the pressure in the sealed space formed by the sealing plate 66 and the cassette 40 is kept lower than the pressure in the process chamber 20. This is because when the pressure inside the process chamber 20 is higher than the pressure inside the cassette 40, it is very unlikely that the gas supplied into the cassette 40 will flow out to a higher pressure. However, since the gas inside the process chamber 20 may flow into the cassette internal space, it is preferable that the inside of the process chamber 20 is filled with nitrogen gas or an inert gas that does not affect the process.

10 : 로딩 챔버 20 : 프로세스 챔버
30 : 언로딩 챔버10: loading chamber 20: process chamber
30: unloading chamber

Claims (6)

다수개의 기판이 장착되며, 상면이 개방된 통형상의 카세트;
상기 카세트를 외부에서 반입하는 로딩 챔버;
상기 로딩 챔버와 제1 게이트 밸브에 의하여 연통하도록 배치되며, 상기 로딩 챔버에서 전달되는 상기 카세트 내부에 장착된 기판에 원자층 증착 공정을 수행하는 프로세스 챔버;
상기 프로세스 챔버와 제2 게이트 밸브에 의하여 연통되도록 배치되며, 상기 프로세스 챔버에서 전달되는 상기 카세트를 외부로 배출하는 언로딩 챔버;
상기 로딩 챔버, 프로세스 챔버 및 언로딩 챔버에 각각 설치되며, 상기 카세트를 수평 이동시키는 카세트 수평 이동수단;
상기 프로세스 챔버 내부 상측에 설치되며, 상기 카세트 상면과 밀착되어 상기 카세트 내부에 장착된 기판에 대하여 원자층 증착 공정을 수행하는 원자층 증착 수단;
상기 프로세스 챔버 내부 중 상기 원자층 증착 수단 직하부에 설치되며, 상기 카세트 수평 이동수단에 의하여 이동된 상기 카세트를 상측으로 이동시켜 상기 원자층 증착 수단과 밀착시키는 카세트 승강수단;을 포함하며,
상기 원자층 증착 수단은,
상기 카세트 상면과 밀착되어 상기 카세트 내부 공간을 외부와 차단하는 밀폐판;
상기 밀폐판에서 하측방향으로 공정가스 및 퍼징 가스를 공급하는 가스 공급부;
상기 밀폐판에 설치되며, 상기 밀폐판과 상기 카세트에 의하여 형성되는 밀폐 공간 내의 기체를 외부로 배출하는 배기 펌프;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 태양전지용 원자층 증착 장치.A cylindrical cassette having a plurality of substrates mounted thereon and having an open top surface;
A loading chamber for carrying in the cassette from the outside;
A process chamber arranged to communicate with the loading chamber by a first gate valve, and performing an atomic layer deposition process on a substrate mounted in the cassette transferred from the loading chamber;
An unloading chamber disposed to be in communication with the process chamber by a second gate valve and discharging the cassette transferred from the process chamber to the outside;
Cassette horizontal moving means installed in the loading chamber, the process chamber, and the unloading chamber, respectively, for moving the cassette horizontally;
An atomic layer deposition means installed in an upper side of the process chamber and in close contact with the upper surface of the cassette to perform an atomic layer deposition process on a substrate mounted in the cassette;
A cassette lifting means installed in the process chamber directly under the atomic layer deposition means and moving the cassette moved upward by the cassette horizontal moving means to closely contact the atomic layer deposition means.
The atomic layer deposition means,
A sealing plate in close contact with the upper surface of the cassette to block the cassette internal space from the outside;
A gas supply unit supplying a process gas and a purging gas in a downward direction from the closed plate;
And an exhaust pump installed in the sealing plate and discharging gas in the sealed space formed by the sealing plate and the cassette to the outside. 삭제delete 제1항에 있어서, 상기 카세트 수평 이동수단은,
일정간격 이격되어 설치되며, 회전하면서 상기 카세트를 수평 이동시키는 다수개의 롤러인 것을 특징으로 하는 태양전지용 원자층 증착 장치.The method of claim 1, wherein the cassette horizontal movement means,
Solar cell atomic layer deposition apparatus is installed at a predetermined interval, a plurality of rollers for horizontally moving the cassette while rotating. 제3항에 있어서, 상기 카세트 승강수단은,
상기 프로세스 챔버 하측에 설치되며, 상기 다수개의 롤러 사이로 상승하여 상기 카세트를 승강하는 승강핀인 것을 특징으로 하는 태양전지용 원자층 증착 장치.The method of claim 3, wherein the cassette lifting means,
It is installed on the lower side of the process chamber, the atomic layer deposition apparatus for a solar cell, characterized in that the lifting pins to raise and lower the cassette between the plurality of rollers. 제1항에 있어서, 상기 카세트에는,
상기 카세트에 삽입 가능하게 형성되며, 다수개의 기판을 일정간격 이격되게 적층하는 캐리어가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 태양전지용 원자층 증착 장치. The method of claim 1, wherein the cassette,
It is formed to be inserted into the cassette, the atomic layer deposition apparatus for a solar cell, characterized in that the carrier is further provided for stacking a plurality of substrates spaced at a predetermined interval. 제1항에 있어서,
상기 밀폐판과 상기 카세트에 의하여 형성되는 밀폐 공간의 압력이 상기 프로세스 챔버 내부의 압력보다 낮게 제어되는 것을 특징으로 하는 태양전지용 원자층 증착 장치.The method of claim 1,
The pressure of the sealed space formed by the sealing plate and the cassette is controlled to be lower than the pressure inside the process chamber.
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