KR101222879B1 - 가스 주입형 크랙커 - Google Patents
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Abstract
본 발명의 일실시예에 따른 가스 주입형 크랙커는, 증착 챔버(1)의 하부 영역에 가스 주입형 크랙커(100)를 설치하되 서셉터(3)에 놓여진 기판(5)의 하부 영역에 상기 가스 주입형 크랙커(100)를 설치하여 상기 기판(5)을 향해 셀레늄 혹은 황을 상방으로 상승시킴으로써 상기 기판(5)의 표면에 증착 박막이 형성되도록 하는 가스 주입형 크랙커(100)에 있어서, 상기 셀레늄 혹은 황을 충전시키는 공간으로 그 공간에 충전된 상기 셀레늄 혹은 황을 승화시키는 도가니(10); 상기 도가니(10)의 하부에 설치되고 상기 도가니(10) 속에서 가열되어 승화된 상기 셀레늄 혹은 황을 상기 기판(5)으로 이송하기 위한 이송 가스를 주입하는 가스 주입구간(20); 상기 도가니(10) 내에 설치되고 상기 가스 주입구간(20)에서 주입된 상기 이송 가스를 상방으로 이동시켜 상기 도가니(10)에 도달하도록 하는 가스 이동구간(30); 상기 도가니(10)의 상부에 설치되고 상기 도가니(10) 속에서 가열되어 승화된 상기 셀레늄 혹은 황 및 상기 도가니(10)에 도달한 상기 이송 가스를 상방으로 이동시킴과 동시에 상기 이송 가스에 이송된 상기 셀레늄 혹은 황을 열분해하는 가스 분해구간(50); 및 상기 가스 분해구간(50)의 상부에 설치되고 상기 가스 분해구간(50)에서 열분해된 상기 셀레늄 혹은 황을 상기 이송 가스와 함께 상기 기판(5)으로 배출시키는 가스 배출구간(70)을 포함한다.
Description
본 발명은 가스 주입형 크랙커에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 기화된 셀레늄 또는 황을 열분해하여 반응성이 높은 분자가 형태로 공급 가능하며 가열된 가스를 장치 내부로 주입할 수 있는 구조를 채택하여 이들 물질의 낮은 열전도도를 보상할 수 있는 가스 주입형 크랙커에 관한 것이다.
CIGS 박막 태양전지는 직접 천이형 에너지 갭을 갖는 반도체로 1~10-5cm-1 정도의 높은 광 흡수계수를 갖는다. CIGS 박막 태양전지의 흡수층은 p-type 반도체 특성을 가지며 n-type 특성을 갖는 반도체 물질과 이종 접합을 형성하여 광전 변환효율을 가진다.
6족 원소인 셀레늄(Se) 및 황(S)은 CIGS 박막 태양전지의 흡수층의 주요 구성물질이며, 흡수층 내에서 셀레늄 및 황 공공은 도너로 작용을 하기 때문에 CIGS 흡수층의 p-type 반도체 특성을 저하시키는 원인이 된다. 따라서 CIGS 박막 태양전지의 흡수층 내에서의 셀레늄과 황의 조성 및 제어 기술은 CIGS 박막 태양전지의 효율에 중요한 영향을 준다.
CIGS 흡수층의 경우 Ga의 조성이 30%를 차지할 때 1.12eV의 비교적 작은 밴드갭을 가지며 황화 과정을 거쳐 CIGS 혹은 CuIn1 - xGaxSe2 - ySy을 형성하는 경우 밴드갭이 증대되어 개방 전압의 증가 효과를 기대할 수 있다. CIGS 박막 태양전지의 양산업체의 경우 CIGS 박막 태양전지의 효율을 높이기 위한 일환으로 셀렌화 공정시 황을 공급하여 황화공정을 병행하고 있다.
CIGS 박막 태양전지의 흡수층을 형성하는 co-증착법의 경우 셀레늄 및 황 공급원으로 열증발원이 활용되고 있으며, 셀렌화 및 황화 공정에서 셀레늄과 황을 공급하기 위한 방법으로는 수소화된 가스(H2Se, H2S)를 사용하는 방법이 대표적이다. 실제로 일본의 솔라프론티어, 유럽의 Avancis, Centrotherm의 경우 CIGS 흡수층 제작 시, 셀렌화 수소 및 황화수소를 사용하여 셀렌화 또는 황화공정을 수행하는 것으로 알려져 있다.
수소화된 가스를 이용할 경우 가스를 분해하여 공급하기 때문에 반응성이 높은 분자형태로 이들 물질을 공급할 수 있다는 이점이 있지만 주요 핵심 물질인 수소화 가스의 독성이 강하기 때문에 공정 안전성이 문제화되고 있으며 이에 따른 안전 설비 증강이 필요한 실정이다. 추가적인 안전장비의 설치는 공정 단가를 증가시키고, 이는 태양전지의 가격에 영향을 준다. 또한 셀렌화 및 황화 공정시 수소화된 가스를 사용할 경우 가스 분해를 위해서 전체적인 공정이 높은 온도에서 행해지며 공정 시간이 길다는 단점을 가진다.
황의 경우 반응성이 높은 낮은 분자가 형태로 공급 가능한 크랙커가 개발되어 있지만, 기존의 크랙커의 경우 고진공에 사용이 적합한 구조로 되어 있어 저진공에서 수행되는 셀렌화 공정에 적용할 경우 평균자유경로의 감소로 인해 소스의 이용효율이 낮아질 것으로 판단된다. 셀레늄 및 황의 경우 다른 금속에 비해 열전도도가 매우 낮기 때문에 빔 플럭스 제어를 위한 온도변화 시 빔 플럭스가 안정화되는데 상당한 시간이 요구되는 단점을 가지고 있으며, 이는 전체 공정 시간 및 재현성에 영향을 준다.
따라서 안전성을 확보하고 셀레늄 및 황의 낮은 열전도도를 보완함과 동시에 반응성이 높은 분자 형태로 공급 가능한 장치의 개발이 필요한 실정이다.
앞선 조사의 결과, 일본의 실용신안(1995-034935)에서 분자선 에픽택시(Epitaxy) 장치에 있어서 As 등을 재 분해하기 위해 사용되는 장치에 관한 내용을 제시하고 있다. 앞에서 말한 선행 기술은 재료를 수용하는 도가니와 재료를 가열 기화하는 히터를 가지는 K 셀부와 기화한 재료를 보다 미세한 분자상으로 분할하는 크랙커부의 기술을 포함하고 있다는 점에서 본 발명과 일부 유사하다. 하지만 선행기술의 경우 분자선 에픽택시법(MBE)에 적용 가능하도록 고안되었기 때문에 저진공에서의 사용이 어려운 기술적인 한계가 있다. 또한 본 발명은 가열된 가스의 주입을 통해 증발하고자 하는 소스 물질의 낮은 열전도도를 보상할 수 있는 방식을 통해 셀레늄 및 황뿐 아니라 유기물 소스의 증발에 응용할 수 있기 때문에 태양전지뿐 아니라 디스플레이 산업 등 다양한 분야에 적용할 수 있다는 점에서 선행기술과 상이하다.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술을 개선하기 위해 안출된 것으로서, 셀레늄 또는 황을 증발시키는 기화 부분, 기화되어 나온 셀레늄 혹은 황을 분해하는 분해 부분으로 이루어져 있으며 셀레늄 혹은 황의 낮은 열전도도의 보상을 위해서 기화 부분 내부로 가스 주입이 가능한 구조를 하고 있는 가스 주입형 크랙커를 제공하는 것을 목적으로 한다. 특히, 본 발명은 가스 주입에 따른 응축 및 대류 현상을 줄이고 소스 물질로의 열 전달을 위해 가스 주입부에 히터를 장착하는 것을 그 특징으로 한다.
상기의 목적을 이루고 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명의 일실시예에 따른 가스 주입형 크랙커는, 증착 챔버(1)의 하부 영역에 가스 주입형 크랙커(100)를 설치하되 서셉터(3)에 놓여진 기판(5)의 하부 영역에 상기 가스 주입형 크랙커(100)를 설치하여 상기 기판(5)을 향해 셀레늄 혹은 황을 상방으로 상승시킴으로써 상기 기판(5)의 표면에 증착 박막이 형성되도록 하는 가스 주입형 크랙커(100)에 있어서, 상기 셀레늄 혹은 황을 충전시키는 공간으로 그 공간에 충전된 상기 셀레늄 혹은 황을 승화시키는 도가니(10); 상기 도가니(10)의 하부에 설치되고 상기 도가니(10) 속에서 가열되어 승화된 상기 셀레늄 혹은 황을 상기 기판(5)으로 이송하기 위한 이송 가스를 주입하는 가스 주입구간(20); 상기 도가니(10) 내에 설치되고 상기 가스 주입구간(20)에서 주입된 상기 이송 가스를 상방으로 이동시켜 상기 도가니(10)에 도달하도록 하는 가스 이동구간(30); 상기 도가니(10)의 상부에 설치되고 상기 도가니(10) 속에서 가열되어 승화된 상기 셀레늄 혹은 황 및 상기 도가니(10)에 도달한 상기 이송 가스를 상방으로 이동시킴과 동시에 상기 이송 가스에 이송된 상기 셀레늄 혹은 황을 열분해하는 가스 분해구간(50); 및 상기 가스 분해구간(50)의 상부에 설치되고 상기 가스 분해구간(50)에서 열분해된 상기 셀레늄 혹은 황을 상기 이송 가스와 함께 상기 기판(5)으로 배출시키는 가스 배출구간(70)을 포함한다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 가스 주입형 크랙커는, 증착 챔버(1)의 상부 영역에 가스 주입형 크랙커(200)를 설치하되 서셉터(3)에 놓여진 기판(5)의 상부 영역에 상기 가스 주입형 크랙커(200)를 설치하여 상기 기판(5)을 향해 셀레늄 혹은 황을 하방으로 낙하시킴으로써 상기 기판(5)의 표면에 증착 박막이 형성되도록 하는 가스 주입형 크랙커(200)에 있어서, 상기 셀레늄 혹은 황을 충전시키는 공간으로 그 공간에 충전된 상기 셀레늄 혹은 황을 승화시키는 도가니(10); 상기 도가니(10)의 상부에 설치되고 상기 도가니(10) 속에서 가열되어 승화된 상기 셀레늄 혹은 황을 상기 기판(5)으로 이송하기 위한 이송 가스를 주입하는 가스 주입구간(20); 상기 도가니(10) 내에 설치되고 상기 도가니(10) 속에서 가열되어 승화된 상기 셀레늄 혹은 황 및 상기 도가니(10)에 도달한 상기 이송 가스를 하방으로 이동시키는 가스 이동구간(30); 상기 가스 이동구간(30)의 하부에 설치되고 상기 이송 가스에 이송된 상기 셀레늄 혹은 황을 열분해하는 가스 분해구간(50); 및 상기 가스 분해구간(50)의 하부에 설치되고 상기 가스 분해구간(50)에서 열분해된 상기 셀레늄 혹은 황을 상기 이송 가스와 함께 상기 기판(5)으로 배출시키는 가스 배출구간(70)을 포함한다.
본 발명은 도가니로부터 증발된 셀레늄 또는 황을 상대적으로 높은 온도로 유지되는 분해 구간을 통과시켜 반응성이 높은 낮은 분자가 형태로 분해하는 장치이다. 본 장치를 CIGS 박막 태양전지 제조에 채택할 경우 반응성이 높은 셀레늄 및 황의 공급을 통해 셀레늄 공공의 수를 줄일 수 있으며 이를 통해 CIGS 박막 태양전지의 효율을 높일 수 있다. 또한 무독성의 셀레늄 및 황 고체 소스를 사용하기 때문에 추가적인 안전장치의 사용이 불필요하고, 이를 통해 CIGS 박막 태양전지의 공정 단가를 낮출 수 있다.
가열된 가스의 주입이 가능한 구조를 통해 셀레늄 및 황의 낮은 열전도도를 보상할 수 있기 때문에 셀레늄 또는 황을 안정적으로 공급할 수 있으며, 전체적인 공정시간의 단축 및 공정의 재현성을 향상시킬 수 있다.
본 장치는 주입되는 가스량의 조절을 통해 다양한 압력 범위에서 행해지는 여러 공정에 응용될 수 있으며 기존에 사용하는 장치 및 공정에 응용될 수 있다.
특히, 기존의 증발원을 저진공 분위기에 적용시킬 경우 발생할 수 있는 평균 자유경로의 감소 문제 및 이로 인한 소스 이용 효율 저하문제를 해결할 수 있다. 또한, 가열된 가스의 주입을 통해 증발하고자 하는 소스 물질의 낮은 열전도도를 보상할 수 있는 방식을 통해 셀레늄 및 황뿐 아니라 유기물 소스의 증발에 응용할 수 있기 때문에 태양전지뿐 아니라 디스플레이 산업 등 다양한 분야에 파급 효과가 크다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 가스 주입형 크랙커의 구성을 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 가스 주입형 크랙커를 구비한 박막 증착 장치의 개략적인 구조도.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 가스 주입형 크랙커의 구성을 도시한 도면.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 가스 주입형 크랙커를 구비한 박막 증착 장치의 개략적인 구조도.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 가스 주입형 크랙커를 구비한 박막 증착 장치의 개략적인 구조도.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 가스 주입형 크랙커의 구성을 도시한 도면.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 가스 주입형 크랙커를 구비한 박막 증착 장치의 개략적인 구조도.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 가스 주입형 크랙커의 구성을 도시한 도면이고 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 가스 주입형 크랙커를 구비한 박막 증착 장치의 개략적인 구조도이다.
우선 도 2를 참조할 때 본 발명의 일실시예에 따른 가스 주입형 크랙커(100)는 도 2와 같은 구조로 사용될 수 있다. 즉, 증착 챔버(1)에 설치된 서셉터(3)에 놓여진 기판(5)의 하부 영역에 가스 주입형 크랙커(100)를 설치하여 기판(5)을 향해 셀레늄 혹은 황을 상방으로 상승시킴으로써 기판(5)의 표면에 증착 박막이 형성되도록 할 수 있다.
물론, 도 2는 본 발명의 일실시예를 계략적으로 도시한 것일 뿐 실직적으로 증착 장치가 도 2와 동일하지 않을 수 있다. 예컨대, 증착 챔버(1)에는 그 내부를 진공 유지시키기 위한 각종 밸브를 비롯하여 서셉터(3)를 승강시키기 위한 구조들, 그리고 기판(5)을 증착 챔버(1) 내로 출입시키기 위한 수단들이 갖춰져야 할 것이다.
그러면 도 2와 같이 사용될 수 있는 본 발명의 일실시예에 따른 가스 주입형 크랙커(100)를 도 1을 참조하여 설명하기로 한다.
본 발명의 일실시예에 따른 가스 주입형 크랙커(100)는 도가니(10), 가스 주입구간(20), 가스 이동구간(30), 가스 분해구간(50), 및 가스 배출구간(70)을 구비한다. 또한, 가스 주입형 크랙커(100)는 제1 히터(25), 제2 히터(15), 및 제3 히터(55)를 더 구비한다.
본 발명의 일실시예에 따른 도가니(10)는 가스 주입형 크랙커(100)에서 기본 골격을 형성하는 부분이다. 이러한 도가니(10)는 원기둥 형상을 갖는다. 하지만 이는 일실시예에 불과할 뿐이므로 도가니(10)가 반드시 원기둥 형상을 가질 필요는 없다. 예컨대, 도가니(10)는 삼각 혹은 사각, 혹은 육각 기둥과 같은 다양한 다각 기둥으로 제조되어도 좋다. 이러한 도가니(10)의 내부에는 증착 박막을 형성시키기 위한 셀레늄 혹은 황이 충전된다.
도가니(10)의 상부가 개방형 구조로 되어 도가니(10)에서 승화된 셀레늄 혹은 황 및 후송할 이송 가스가 도가니(10) 내부에 채워진 후 가스 분해구간(50)으로 이동한다. 도가니(10)의 외측벽과 이격되어 있는 제2 히터(15)는 도가니(10) 내에 있는 셀레늄 혹은 황 및 이송 가스를 가열한다.
본 발명의 일실시예에 따른 가스 주입구간(20)은 도가니(10)의 하부에 연결되어 있으며 도가니(10) 속에서 가열되어 승화된 셀레늄 혹은 황을 이송하는 이송 가스를 주입한다. 가스 주입구간(20)의 외측벽과 이격되어 있는 제1 히터(25)는 가스 주입구간(20)을 통과하는 이송 가스를 가열한다. 가열된 이송 가스의 주입은 증발하고자 하는 소스 물질, 즉, 셀레늄 혹은 황에 열을 전달하여 이들 물질의 낮은 열전도도를 보상해주는 역할을 할 수 있고 이를 통해 소스 물질의 안정적인 공급 및 빔 플럭스 제어가 용이하다. 가스 주입구간(20) 내로 주입되는 이송 가스의 양 조절을 통해 다양한 압력 범위에서 행해지는 여러 공정에 응용될 수 있는 장점을 가진다.
본 발명의 일실시예에 따른 가스 이동구간(30)은 도가니(10) 내에 설치되고 가스 주입구간(20)에서 주입된 이송 가스를 상방으로 이동시켜 도가니(10)에 도달하도록 한다. 가스 이동구간(30)은 제1 히터(25)에 의해 가열이 완료된 이송 가스를 상방으로 이동시키는 공간을 형성하는 부분이다.
이러한 가스 이동구간(30)은 도가니(10)의 내부에 배치될 수 있다. 가스 이동구간(30)의 상부 및 하부는 모두 개방되어 있는데, 상부 영역은 도가니(10)의 상부와 연통되고 하부 영역은 가스 주입구간(20)의 상부와 연통된다.
가스 이동구간(30)의 상부에 설치되는 차폐판(90)은 가스 이동구간(30)을 따라 상방으로 이동하는 이송 가스와 도가니(10) 속에서 가열되어 승화된 셀레늄 혹은 황의 접촉 면적을 증가시켜 주기 위한 것으로 이송 가스의 흐름 방향을 유도하여 이송 효율을 올리는 역할을 한다.
차폐판(90)은 가스 이동구간(30)으로부터 일정 거리로 이격시켜 설치되거나 가스 이동구간(30)과 일체로 될 수 있다. 차폐판(90)이 가스 이동구간(30)과 일체로 형성되는 경우 차폐판(90)의 측면에 다수의 중공을 마련하고 이를 통해 이송 가스가 도가니(10) 내의 셀레늄 혹은 황과 접촉하도록 한다(미도시). 차폐판(90)의 설치 위치와 형상은 당업자의 판단에 따라 다양한 방법으로 구현될 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 가스 분해구간(50)은 도가니(10)의 상부에 연결되어 있으며 도가니(10) 속에서 가열되어 승화된 셀레늄 혹은 황 및 도가니(10)에 도달한 이송 가스를 상방으로 이동시킴과 동시에 이송 가스에 이송된 셀레늄 혹은 황을 열분해한다.
가스 분해구간(50)의 외측벽과 이격되어 있는 제3 히터(55)는 가스 분해구간(50)을 통과하는 셀레늄 혹은 황 및 이송 가스를 가열한다. 가스 분해구간(50)은 도가니(10)에서 승화되어 공급된 셀레늄 혹은 황을 열분해시키는 공간을 형성하는 부분으로 제3 히터(55)에 의해 가열이 완료된 셀레늄 혹은 황 및 이송가스는 가스 분해구간(50)의 최상단으로 이동한다.
본 발명의 일실시예에 따른 가스 배출구간(70)은 가스 분해구간(50)의 상부에 설치되고 가스 분해구간(50)에서 열분해된 셀레늄 혹은 황을 이송 가스와 함께 기판(5)으로 배출시킨다.
이러한 구성을 갖는 가스 주입형 크랙커(100)의 작용에 대해 설명한다.
우선 도 2와 같이 박막 증착 장치를 설계한 상태에서 전원을 인가하여 제1 히터(25), 제2 히터(15), 및 제3 히터(55)를 가열시킨다. 그리고 가스 주입구간(20)을 통해 이송 가스를 주입한다. 제1 히터(25)가 가열되면 가스 주입구간(20) 내에 있는 이송 가스가 가열되기 시작한다. 가열된 이송 가스는 도 2의 실선 화살표 방향과 같이 상향된 후 도가니(10)의 내부에 구비된 가스 이동구간(30)을 따라 도가니(10)로 유입된다.
이처럼 도가니(10)로 유입된 이송 가스는 제2 히터(15)에 의해 도가니(30) 내에서 승화된 셀레늄 혹은 황과 혼합되어 상향한 후 가스 분해구간(50)에 도달하게 된다. 가스 분해구간(50)에 도달한 셀레늄 혹은 황은 제3 히터(55)에 의해 열분해되고 이송 가스와 합류하여 가스 분해구간(50)의 최상단으로 향하게 된다. 가스 분해구간(50)의 최상단에 도달한 셀레늄 혹은 황 및 이송 가스는 가스 배출구간(70)을 통해 분출되어 기판(5)의 표면으로 향하게 된다. 따라서 도 2의 기판(5) 상면에는 분출된 셀레늄 혹은 황에 의한 박막이 형성될 수 있게 되는 것이다.
본 발명의 일실시예에 따른 가스 주입형 크랙커(100)는 아르곤, 헬륨과 같은 불활성 가스를 이송 가스로 사용할 수 있다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 가스 주입형 크랙커의 구성을 도시한 도면이고 도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 가스 주입형 크랙커를 구비한 박막 증착 장치의 개략적인 구조도이다.
도 3에 도시된 바와 같이 본 발명의 다른 실시예에 따른 가스 이동구간(30)은 이송가스를 주입하는 가스 주입구간(20) 및 가스 분해구간(50)과 일직선 상에 배열되지 않는 구조로 설치된다. 이는 상기 가스 이동구간(30), 상기 가스 주입구간(20) 및 상기 가스 분해구간(50)이 일직선 상에 배열될 경우 가스 주입구간(20)을 따라 하방으로 이동하는 이송 가스가 도가니(10) 속에서 가열되어 승화된 셀레늄 혹은 황과 접촉하지 않고 바로 가스 이동구간(30)으로 진입하는 것을 방지하기 위한 것이다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 가스 주입형 크랙커(200)는 상술한 가스 주입형 크랙커(100)와 동일한 구성 요소로 이루어진다. 상술한 가스 주입형 크랙커(100)를 상향식 크랙커라 하면 본 발명의 다른 실시예에 따른 가스 주입형 크랙커(200)는 하향식 크랙커이다. 본 발명의 다른 실시예에 따른 가스 주입형 크랙커(200)의 구동 매커니즘은 상술한 가스 주입형 크랙커(100)의 설명을 참조한다.
요컨대, 본 장치를 상향식으로 제작할 경우 도 1에 도시된 바와 같이 장치(100)의 하단 부분을 통해 주입된 이송 가스는 도가니(10) 내부와 연결된 가스 이동구간(30)을 통해 도가니(10) 내부로 주입되어 기화된 셀레늄 혹은 황과 함께 가스 분해구간(50)을 통하는 구조를 가진다. 이에 반해, 본 장치를 하향식으로 제작할 경우 도 3에 도시된 바와 같이 장치(200)의 상단 부분을 통해 도가니(10) 내로 가열된 이송 가스가 주입되며 도가니(10) 내에 위치한 가스 이동구간(30)을 통해 가스 분해구간(70)을 지나 기판(5)으로 공급된다.
즉, 본 발명의 가스 주입형 크랙커는 가스 배출구간(70)의 방향에 따라 상향식(100) 또는 하향식(200)으로 분류하여 제작될 수 있다. 이에, 기존 장비에 적용이 용이하며 기판(5)의 사이즈가 커짐에 따라 나타나는 문제점들을 줄일 수 있는 이점이 있다.
100: 가스 주입형 크랙커(상향식)
200: 가스 주입형 크랙커(하향식)
10: 도가니
15: 제2 히터
20: 가스 주입구간
25: 제1 히터
30: 가스 이동구간
50: 가스 분해구간
55: 제3 히터
70: 가스 배출구간
90: 차폐판
점선 화살표: 셀레늄 혹은 황의 이동 방향
실선 화살표: 이송 가스의 이동 방향
200: 가스 주입형 크랙커(하향식)
10: 도가니
15: 제2 히터
20: 가스 주입구간
25: 제1 히터
30: 가스 이동구간
50: 가스 분해구간
55: 제3 히터
70: 가스 배출구간
90: 차폐판
점선 화살표: 셀레늄 혹은 황의 이동 방향
실선 화살표: 이송 가스의 이동 방향
Claims (8)
- 증착 챔버(1)의 하부 영역에 가스 주입형 크랙커(100)를 설치하되 서셉터(3)에 놓여진 기판(5)의 하부 영역에 상기 가스 주입형 크랙커(100)를 설치하여 상기 기판(5)을 향해 셀레늄 혹은 황을 상방으로 상승시킴으로써 상기 기판(5)의 표면에 증착 박막이 형성되도록 하는 가스 주입형 크랙커(100)에 있어서,
상기 셀레늄 혹은 황을 충전시키는 공간으로 그 공간에 충전된 상기 셀레늄 혹은 황을 승화시키는 도가니(10);
상기 도가니(10)의 하부에 설치되고 상기 도가니(10) 속에서 가열되어 승화된 상기 셀레늄 혹은 황을 상기 기판(5)으로 이송하기 위한 이송 가스를 주입하는 가스 주입구간(20);
상기 도가니(10) 내에 설치되고 상기 가스 주입구간(20)에서 주입된 상기 이송 가스를 상방으로 이동시켜 상기 도가니(10)에 도달하도록 하는 가스 이동구간(30);
상기 도가니(10)의 상부에 설치되고 상기 도가니(10) 속에서 가열되어 승화된 상기 셀레늄 혹은 황 및 상기 도가니(10)에 도달한 상기 이송 가스를 상방으로 이동시킴과 동시에 상기 이송 가스에 이송된 상기 셀레늄 혹은 황을 열분해하는 가스 분해구간(50);
상기 가스 분해구간(50)의 상부에 설치되고 상기 가스 분해구간(50)에서 열분해된 상기 셀레늄 혹은 황을 상기 이송 가스와 함께 상기 기판(5)으로 배출시키는 가스 배출구간(70); 및
상기 가스 이동구간(30)의 상부에 설치되어 상기 가스 이동구간(30)을 따라 상방으로 이동하는 상기 이송 가스의 흐름 방향을 유도하는 차폐판(90);을 포함하는 것을 특징으로 하는 가스 주입형 크랙커.
- 제1항에 있어서,
상기 가스 주입구간(20)의 외측벽에서 이격시켜 설치되어 상기 가스 주입구간(20)을 통과하는 상기 이송 가스를 가열하는 제1 히터(25);
상기 도가니(10)의 외측벽에서 이격시켜 설치되어 상기 도가니(10) 내에 있는 상기 셀레늄 혹은 황 및 이송 가스를 가열하는 제2 히터(15); 및
상기 가스 분해구간(50)의 외측벽에서 이격시켜 설치되어 상기 가스 분해구간(50)을 통과하는 상기 셀레늄 혹은 황 및 이송 가스를 가열하는 제3 히터(55)
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가스 주입형 크랙커. - 제1항에 있어서,
상기 이송 가스는 불활성 가스로 아르곤 및 헬륨을 포함하는 것을 특징으로 하는 가스 주입형 크랙커. - 삭제
- 증착 챔버(1)의 상부 영역에 가스 주입형 크랙커(200)를 설치하되 서셉터(3)에 놓여진 기판(5)의 상부 영역에 상기 가스 주입형 크랙커(200)를 설치하여 상기 기판(5)을 향해 셀레늄 혹은 황을 하방으로 낙하시킴으로써 상기 기판(5)의 표면에 증착 박막이 형성되도록 하는 가스 주입형 크랙커(200)에 있어서,
상기 셀레늄 혹은 황을 충전시키는 공간으로 그 공간에 충전된 상기 셀레늄 혹은 황을 승화시키는 도가니(10);
상기 도가니(10)의 상부에 설치되고 상기 도가니(10) 속에서 가열되어 승화된 상기 셀레늄 혹은 황을 상기 기판(5)으로 이송하기 위한 이송 가스를 주입하는 가스 주입구간(20);
상기 도가니(10) 내에 설치되고 상기 도가니(10) 속에서 가열되어 승화된 상기 셀레늄 혹은 황 및 상기 도가니(10)에 도달한 상기 이송 가스를 하방으로 이동시키는 가스 이동구간(30);
상기 가스 이동구간(30)의 하부에 설치되고 상기 이송 가스에 이송된 상기 셀레늄 혹은 황을 열분해하는 가스 분해구간(50); 및
상기 가스 분해구간(50)의 하부에 설치되고 상기 가스 분해구간(50)에서 열분해된 상기 셀레늄 혹은 황을 상기 이송 가스와 함께 상기 기판(5)으로 배출시키는 가스 배출구간(70);를 포함하며,
상기 가스 이동구간(30)은 상기 가스 주입구간(20) 및 상기 가스 분해구간(50)과 일직선상에 배열되지 않는 구조로 설치되며, 상기 가스 주입구간(20)을 따라 하방으로 이동하는 상기 이송 가스와 상기 도가니(10) 속에서 가열되어 승화된 상기 셀레늄 혹은 황의 흐름 방향을 유도하는 것을 특징으로 하는 가스 주입형 크랙커..
- 제5항에 있어서,
상기 가스 주입구간(20)의 외측벽에서 이격시켜 설치되어 상기 가스 주입구간(20)을 통과하는 상기 이송 가스를 가열하는 제1 히터(25);
상기 도가니(10)의 외측벽에서 이격시켜 설치되어 상기 도가니(10) 내에 있는 상기 셀레늄 혹은 황 및 이송 가스를 가열하는 제2 히터(15); 및
상기 가스 분해구간(50)의 외측벽에서 이격시켜 설치되어 상기 가스 분해구간(50)을 통과하는 상기 셀레늄 혹은 황 및 이송 가스를 가열하는 제3 히터(55)
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가스 주입형 크랙커. - 제5항에 있어서,
상기 이송 가스는 불활성 가스로 아르곤 및 헬륨을 포함하는 것을 특징으로 하는 가스 주입형 크랙커. - 삭제
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| KR1020110045822A KR101222879B1 (ko) | 2011-05-16 | 2011-05-16 | 가스 주입형 크랙커 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| KR1020110045822A KR101222879B1 (ko) | 2011-05-16 | 2011-05-16 | 가스 주입형 크랙커 |
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Citations (3)
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|---|---|---|---|---|
| KR20090065704A (ko) * | 2007-12-18 | 2009-06-23 | 에스엔유 프리시젼 주식회사 | 박막 제조 장치 및 박막 제조 방법 |
| KR100936487B1 (ko) * | 2009-01-28 | 2010-01-13 | 재근 이 | ＣｄＳ／ＣｄＴｅ 박막 태양전지 제조 방법 |
| WO2010060646A1 (de) * | 2008-11-28 | 2010-06-03 | Volker Probst | Verfahren zum herstellen von halbleiterschichten bzw. von mit elementarem selen und/oder schwefel behandelten beschichteten substraten, insbesondere flächigen substraten |
-
2011
- 2011-05-16 KR KR1020110045822A patent/KR101222879B1/ko active IP Right Grant
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