KR101366385B1 - Atomic Layer Deposition System - Google Patents

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Abstract

본 발명은 원자층 박막 증착 장치에 관한 것으로, 소스 가스를 생성할 수 있는 복수 개의 가스 라인 커넥터 모듈과 퍼지 가스를 공급하는 하나의 퍼지 가스 탱크를 이용하여 소스 가스 및 퍼지 가스를 교대로 공급할 수 있도록 함으로써, 소스 가스 공급을 위한 별도의 전달 가스 관련 구성이 불필요하여 전체 구성을 단순화 소형화할 수 있고, 이에 따라 제조 설치가 용이하고 비용이 절감되며 유지 관리가 용이하고, 또한 동일한 형태의 복수 개 가스 라인 커넥터 모듈을 서로 직렬 또는 병렬 연결하여 사용할 수 있어 설치 작업이 매우 용이하고, 특정 소스 가스를 추가 공급하거나 제거하고자 하는 경우, 전체 설비에 대한 변경 없이 단순히 가스 라인 커넥터 모듈을 추가 연결하거나 제거하는 방식으로 용이하게 설치 변경할 수 있는 원자층 박막 증착 장치를 제공한다.The present invention relates to an atomic layer thin film deposition apparatus, by using a plurality of gas line connector module capable of generating a source gas and one purge gas tank for supplying a purge gas to supply the source gas and the purge gas alternately This eliminates the need for a separate delivery gas-related configuration for source gas supply, which simplifies and miniaturizes the overall configuration, thereby facilitating manufacturing installation, reducing costs, easy maintenance, and multiple gas lines of the same type. The connector modules can be used in series or parallel connection with each other, which greatly simplifies installation work. If you want to add or remove specific source gas, simply add or remove gas line connector modules without changing the entire installation. Atomic Layer Thin Film Deposition Sheets It provides.

Description

원자층 박막 증착 장치{Atomic Layer Deposition System}Atomic Layer Thin Film Deposition System {Atomic Layer Deposition System}

본 발명은 원자층 박막 증착 장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는 소스 가스를 생성할 수 있는 다수개의 가스 라인 커넥터 모듈과 퍼지 가스를 공급하는 하나의 퍼지 가스 탱크를 이용하여 소스 가스 및 퍼지 가스를 교대로 공급할 수 있도록 함으로써, 소스 가스 공급을 위한 별도의 전달 가스 관련 구성이 불필요하여 전체 구성을 단순화 소형화할 수 있고, 이에 따라 제조 설치가 용이하고 비용이 절감되며 유지 관리가 용이하고, 또한 동일한 형태의 다수개 가스 라인 커넥터 모듈을 서로 직렬 또는 병렬 연결하여 사용할 수 있어 설치 작업이 매우 용이하고, 특정 소스 가스를 추가 공급하거나 제거하고자 하는 경우, 전체 설비에 대한 변경 없이 단순히 가스 라인 커넥터 모듈을 추가 연결하거나 제거하는 방식으로 용이하게 설치 변경할 수 있는 원자층 박막 증착 장치에 관한 것이다.
The present invention relates to an atomic layer thin film deposition apparatus. More specifically, source gas and purge gas can be alternately supplied using a plurality of gas line connector modules capable of generating source gas and one purge gas tank supplying purge gas, thereby providing a separate source for supplying source gas. This eliminates the need for delivery gas related configurations, which simplifies the overall configuration, simplifying manufacturing installation, reducing costs, and allowing for easy maintenance, as well as connecting multiple gas line connector modules of the same type in series or in parallel with each other. Installation is very easy, and if you want to add or remove specific source gas, atomic layer that can be easily installed and changed by simply connecting or removing gas line connector module without changing the whole equipment. A thin film deposition apparatus.

일반적인 반도체 소자의 제조 공정에서는 반도체 기판상에 각종 박막을 증착하는 방법으로 물리적 증착 방법인 스퍼터링 방법을 많이 사용하였으나, 스퍼터링 방법은 기판 표면에 단차가 형성되어 있는 경우 표면을 원만하게 덮어주는 단차 피복성(step coverage)이 떨어진다. 이에 따라 최근에는 금속 유기물 전구체를 사용한 화학 기상 증착(CVD: Chemical Vapor Deposition)법이 널리 이용되고 있다.In the manufacturing process of a general semiconductor device, sputtering method, which is a physical vapor deposition method, has been frequently used as a method of depositing various thin films on a semiconductor substrate, but the sputtering method has a step coverage that smoothly covers the surface when a step is formed on the surface of the substrate. (step coverage) falls. Accordingly, recently, a chemical vapor deposition (CVD) method using a metal organic precursor has been widely used.

그러나, 화학 기상 증착 방식을 이용한 박막 형성 방법은 단차 피복성이 우수하고 생산성이 높은 장점을 가지고 있는 반면에, 박막의 형성 온도가 높고, 두께를 수 Å 단위로 정밀하게 제어할 수 없는 문제점을 가지고 있다. 또한 두 가지 이상의 반응 가스가 동시에 반응기 내부로 공급되어 기체 상태에서 반응을 일으키므로 이 과정에서 오염원이 되는 입자가 생길 수도 있다.However, the thin film formation method using the chemical vapor deposition method has the advantages of excellent step coverage and high productivity, while the formation temperature of the thin film is high and the thickness cannot be precisely controlled in units of several kilowatts. have. In addition, two or more reactant gases may be simultaneously supplied into the reactor to cause a reaction in a gaseous state, thereby generating particles that become pollutants.

최근 반도체 공정이 더욱 미세화 되면서 박막의 두께가 얇아져 이들의 정밀한 제어가 필요하게 되고, 특히 반도체 소자의 유전막, 액정 표시 소자의 투명한 도전체 또는 전자 발광 박막 표시 소자(electroluminescent thin film display)의 보호층 등 다양한 부분에서 CVD의 이러한 한계를 극복하기 위하여, 원자층 단위의 미소한 두께를 가지는 박막을 형성하는 방법으로서 원자층 박막 증착(ALD: Atomic Layer Deposition) 방법이 제안되었다.As the semiconductor process becomes more fine in recent years, the thickness of the thin film becomes thinner and thus precise control thereof is required. In particular, a dielectric film of a semiconductor device, a transparent conductor of a liquid crystal display device, or a protective layer of an electroluminescent thin film display device is required. In order to overcome this limitation of CVD in various parts, an atomic layer deposition (ALD) method has been proposed as a method of forming a thin film having a small thickness in atomic layer units.

이러한 원자층 박막 증착 방법은 기판(웨이퍼)에 각각의 반응물을 분리 주입하여 반응물(reactant)이 화학적으로 기판 표면에 포화 흡착되는 반응 사이클을 수차례 반복하여 박막을 형성하는 방법이다.The atomic layer thin film deposition method is a method of forming a thin film by repeatedly injecting each reactant into a substrate (wafer) by repeating a reaction cycle in which a reactant is chemically saturated and adsorbed on the surface of the substrate.

도 1은 종래 기술에 따른 일반적인 원자층 박막 증착 장치의 구성을 개략적으로 도시한 개념도이다.1 is a conceptual diagram schematically showing a configuration of a conventional atomic layer thin film deposition apparatus according to the prior art.

종래 기술에 따른 일반적인 원자층 박막 증착 장치는 도 1에 도시된 바와 같이 내부에 기판(S)이 장착되는 반응 챔버(10)가 구비되고, 반응 챔버(10)에는 반응 챔버(10)의 내부 공간이 진공압 상태가 되도록 내부 공간을 흡입하는 흡입 펌프(20)가 펌프 배관(21)을 통해 연결된다. 한편, 반응 챔버(10)에 소스 가스를 전달하기 위해 소스 가스 탱크(42) 및 전달 가스 탱크(30)가 구비되고, 반응 챔버(10)에 퍼지 가스를 전달하기 위해 퍼지 가스 탱크(50)가 구비된다. 전달 가스 탱크(30)와 소스 가스 탱크(42)는 전달 가스 배관(41)을 통해 상호 연결되고, 소스 가스 탱크(42)는 소스 가스 배관(43)을 통해 반응 챔버(10)와 연결된다. 전달 가스 배관(41) 및 소스 가스 배관(43)에는 각각 전달 가스 개폐 밸브(44) 및 소스 가스 개폐 밸브(45)가 장착된다. 퍼지 가스 탱크(50)는 퍼지 가스 배관(51)을 통해 소스 가스 배관(43)에 연결되는 방식으로 반응 챔버(10)와 연결된다.A conventional atomic layer thin film deposition apparatus according to the prior art is provided with a reaction chamber 10 in which a substrate S is mounted therein as shown in FIG. 1, and the reaction chamber 10 has an internal space of the reaction chamber 10. A suction pump 20 which sucks the internal space so as to be in a vacuum state is connected via a pump pipe 21. Meanwhile, a source gas tank 42 and a delivery gas tank 30 are provided to deliver the source gas to the reaction chamber 10, and a purge gas tank 50 is provided to deliver the purge gas to the reaction chamber 10. It is provided. The delivery gas tank 30 and the source gas tank 42 are interconnected through the delivery gas pipe 41, and the source gas tank 42 is connected to the reaction chamber 10 through the source gas pipe 43. The delivery gas on-off valve 44 and the source gas on-off valve 45 are mounted to the delivery gas pipe 41 and the source gas pipe 43, respectively. The purge gas tank 50 is connected to the reaction chamber 10 in a manner that is connected to the source gas pipe 43 through the purge gas pipe 51.

이러한 구조에 따라 전달 가스 탱크(30)로부터 전달 가스가 전달 가스 배관(41)을 통해 소스 가스 탱크(42)로 유입되고, 이후 소스 가스 탱크(42)로부터 전달 가스와 소스 가스가 소스 가스 배관(43)을 통해 반응 챔버(10)로 공급된다. 이와 같이 소스 가스가 반응 챔버(10)로 공급된 이후에는 전달 가스 개폐 밸브(44) 및 소스 가스 개폐 밸브(45)를 폐쇄 작동시켜 소스 가스의 공급을 차단하고, 퍼지 가스 탱크(50)로부터 퍼지 가스를 퍼지 가스 배관(51)을 통해 반응 챔버(10)로 공급한다. 이후, 이와 같은 방식으로 또 다른 소스 가스 탱크(42)의 소스 가스를 반응 챔버(10)에 공급한 후, 다시 퍼지 가스를 반응 챔버(10)에 공급한다. 이러한 방식으로 다수개의 소스 가스를 공급하여 다수개의 원자층 박막을 형성하도록 구성된다. 이때, 퍼지 가스를 반응 챔버(10)에 공급하는 이유는 어느 하나의 소스 가스가 반응 챔버(10)에 공급되어 반응을 일으킨 이후, 반응 챔버(10)의 공간에 존재하는 소스 가스를 모두 제거하기 위함이며, 이와 같이 기 사용된 소스 가스가 모두 제거된 이후 다시 새로운 소스 가스가 공급되는 방식으로 구성된다.According to this structure, the delivery gas from the delivery gas tank 30 flows into the source gas tank 42 through the delivery gas piping 41, and then the delivery gas and the source gas from the source gas tank 42 are source gas piping ( 43 is supplied to the reaction chamber 10. After the source gas is supplied to the reaction chamber 10 as described above, the delivery gas on-off valve 44 and the source gas on-off valve 45 are closed to shut off the supply of the source gas, and the purge gas tank 50 is purged. Gas is supplied to the reaction chamber 10 through the purge gas pipe 51. Thereafter, the source gas of another source gas tank 42 is supplied to the reaction chamber 10 in this manner, and then the purge gas is supplied to the reaction chamber 10 again. In this way, a plurality of source gases are supplied to form a plurality of atomic layer thin films. In this case, the reason for supplying the purge gas to the reaction chamber 10 is to remove all the source gas existing in the space of the reaction chamber 10 after any source gas is supplied to the reaction chamber 10 to cause a reaction. In this way, after all the used source gas is removed in this way, the new source gas is supplied again.

이와 같이 구성되는 원자층 박막 증착 장치는 도 1에 도시된 바와 같이 소스 가스 공급을 위해 전달 가스를 퍼지 가스와는 별도로 공급해야 하고, 이를 위해 전달 가스 탱크(30), 전달 가스 배관(41) 및 개폐 밸브(44) 등이 추가로 구비되며, 각 구성에 대한 제어부가 구성되는 등 그 구성이 복잡하고 규모가 확장되어 설비를 설치하기가 어려우며 제조 설치 비용 또한 증가하는 문제가 있었다. 또한, 이러한 구성 요소의 증가로 인해 유지 관리 비용 또한 증가하는 등의 문제가 있었다.As shown in FIG. 1, the atomic layer thin film deposition apparatus configured as described above needs to supply a delivery gas separately from the purge gas to supply the source gas, and for this purpose, the delivery gas tank 30, the delivery gas pipe 41, and the like. The on-off valve 44 and the like are additionally provided, such that the control unit for each configuration is configured such that the configuration is complicated and the scale is difficult to install the equipment, there is also a problem that the manufacturing installation cost also increases. In addition, due to the increase of such components, there was a problem that the maintenance cost also increased.

선행 기술로서 국내 특허 공개 제10-2008-27009호에는 반응 챔버를 다수개로 구획하고, 이에 대한 가스 공급 제어 방식을 통해 공정 효율을 향상시키는 구성이 개시되어 있으나, 이는 설비의 구성이 단순화되지 못한다는 점에서 전술한 문제점이 여전히 상존하고 있다.
As a prior art, Korean Patent Publication No. 10-2008-27009 discloses a configuration in which a plurality of reaction chambers are partitioned and a process efficiency is improved through a gas supply control method. However, this does not simplify the configuration of a facility. In view of the above, the above-mentioned problems still exist.

본 발명은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 발명한 것으로서, 본 발명의 목적은 소스 가스를 생성할 수 있는 다수개의 가스 라인 커넥터 모듈과 퍼지 가스를 공급하는 하나의 퍼지 가스 탱크를 이용하여 소스 가스 및 퍼지 가스를 교대로 공급할 수 있도록 함으로써, 소스 가스 공급을 위한 별도의 전달 가스 관련 구성이 불필요하여 전체 구성을 단순화 소형화할 수 있고, 이에 따라 제조 설치가 용이하며 비용이 절감되고 유지 관리가 용이한 원자층 박막 증착 장치를 제공하는 것이다.The present invention has been invented to solve the problems of the prior art, an object of the present invention is to provide a source gas and a plurality of gas line connector module capable of generating a source gas and one purge gas tank for supplying the purge gas. By alternately supplying purge gas, a separate delivery gas-related configuration for source gas supply is unnecessary, which simplifies and miniaturizes the overall configuration, thereby facilitating manufacturing installation, reducing costs, and maintaining maintenance. It is to provide a layer thin film deposition apparatus.

본 발명의 다른 목적은 동일한 형태의 다수개 가스 라인 커넥터 모듈을 서로 직렬 또는 병렬 연결하여 사용할 수 있어 설치 작업이 매우 용이하고, 특정 소스 가스를 추가 공급하거나 제거하고자 하는 경우, 전체 설비에 대한 변경 없이 단순히 가스 라인 커넥터 모듈을 추가 연결하거나 제거하는 방식으로 용이하게 설치 변경할 수 있는 원자층 박막 증착 장치를 제공하는 것이다.
Another object of the present invention is to install a plurality of gas line connector modules of the same type in series or parallel connection with each other very easy installation work, if you want to supply or remove a specific source gas, without changing the entire installation The present invention provides an atomic layer thin film deposition apparatus that can be easily installed and changed by simply connecting or removing a gas line connector module.

본 발명은, 반응 챔버의 내부에 소스 가스 및 퍼지 가스를 공급하며 기판 표면에 원자층 박막을 증착시키는 원자층 박막 증착 장치에 있어서, 각각의 소스 가스를 공급할 수 있는 복수 개의 가스 라인 커넥터 모듈이 상기 퍼지 가스를 공급하는 퍼지 가스 탱크 및 상기 반응 챔버에 연결되고, 상기 가스 라인 커넥터 모듈은, 양단부에 유입구 및 유출구가 형성되고, 상기 퍼지 가스 탱크로부터 공급되는 퍼지 가스가 상기 유입구 및 유출구를 통해 상기 반응 챔버를 향해 유동하는 메인 유동 파이프; 일단이 상기 메인 유동 파이프의 중단부에 연통되게 배치되는 유출입 파이프; 상기 유출입 파이프의 타단에 연통되게 결합되어 상기 소스 가스를 생성하는 소스 가스 탱크; 및 상기 유출입 파이프의 중단부에 장착되는 개폐 밸브를 포함하고, 상기 개폐 밸브의 작동에 따라 상기 소스 가스 탱크에 생성된 소스 가스가 상기 유출입 파이프를 통해 상기 메인 유동 파이프로 유입되어 상기 퍼지 가스와 함께 상기 반응 챔버로 공급되는 것을 특징으로 하는 원자층 박막 증착 장치를 제공한다.The present invention provides an atomic layer thin film deposition apparatus for supplying a source gas and a purge gas into a reaction chamber and depositing an atomic layer thin film on a surface of a substrate, wherein a plurality of gas line connector modules capable of supplying respective source gases are described above. It is connected to the purge gas tank and the reaction chamber for supplying a purge gas, the gas line connector module, the inlet and outlet are formed at both ends, the purge gas supplied from the purge gas tank through the inlet and outlet A main flow pipe flowing towards the chamber; An outlet pipe, one end of which is disposed in communication with a stop of the main flow pipe; A source gas tank coupled in communication with the other end of the outlet pipe to generate the source gas; And an open / close valve mounted to a stop of the outlet pipe, wherein the source gas generated in the source gas tank is introduced into the main flow pipe through the outlet pipe according to the operation of the valve. Provided is an atomic layer thin film deposition apparatus which is supplied to the reaction chamber.

이때, 상기 메인 유동 파이프는 상기 유출입 파이프와 연결되는 부위에서 압력 강하 현상이 일어날 수 있도록 내주면에 교축 돌기가 형성될 수 있다.In this case, the main flow pipe may be formed with an throttling protrusion on the inner circumferential surface so that a pressure drop phenomenon may occur at a portion connected to the outlet pipe.

또한, 복수 개의 상기 가스 라인 커넥터 모듈은 각각의 상기 메인 유동 파이프가 순차적으로 연결되도록 직렬 연결될 수 있다.In addition, the plurality of gas line connector modules may be connected in series so that each of the main flow pipes are sequentially connected.

또한, 복수 개의 상기 가스 라인 커넥터 모듈은 각각의 상기 메인 유동 파이프가 각각 분리되어 상기 퍼지 가스 탱크에 연결되도록 병렬 연결될 수 있다.In addition, the plurality of gas line connector modules may be connected in parallel so that each of the main flow pipes is separated and connected to the purge gas tank.

또한, 상기 원자층 박막 증착 장치는 상기 개폐 밸브의 동작을 제어하는 제어부를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 개폐 밸브가 일정 시간, 즉 사전 설정된 사전 설정 시간 동안 개방된 후 폐쇄되도록 제어하고, 복수 개의 상기 가스 라인 커넥터 모듈에 대한 개폐 밸브가 각각 일정 시간, 즉 각각 사전 설정된 사전 설정 시간 간격을 두고 하나씩 개방되도록 제어할 수 있다.In addition, the atomic layer thin film deposition apparatus further includes a control unit for controlling the operation of the opening and closing valve, the control unit controls the opening and closing valve to be closed after opening for a predetermined time, that is, a predetermined preset time, The on / off valves for the gas line connector module may be controlled to open one by one each at a predetermined time, that is, each at a predetermined preset time interval.

또한, 상기 소스 가스 탱크에는 내부 압력을 측정할 수 있는 압력 센서가 장착되고, 상기 제어부는 상기 압력 센서에 의해 측정된 압력값에 따라 상기 개폐 밸브의 동작을 제어할 수 있다.
In addition, the source gas tank is equipped with a pressure sensor capable of measuring the internal pressure, the control unit may control the operation of the on-off valve in accordance with the pressure value measured by the pressure sensor.

본 발명에 의하면, 소스 가스를 생성할 수 있는 복수 개의 가스 라인 커넥터 모듈과 퍼지 가스를 공급하는 하나의 퍼지 가스 탱크를 이용하여 소스 가스 및 퍼지 가스를 교대로 공급할 수 있도록 함으로써, 소스 가스 공급을 위한 별도의 전달 가스 관련 구성이 불필요하여 전체 구성을 단순화 소형화할 수 있고, 이에 따라 제조 설치가 용이하며 비용이 절감되고 유지 관리가 용이하다는 효과가 있다.According to the present invention, the source gas and the purge gas can be alternately supplied using a plurality of gas line connector modules capable of generating the source gas and one purge gas tank for supplying the purge gas, thereby providing a source gas supply. Since a separate delivery gas-related configuration is not required, the overall configuration can be simplified and downsized, thereby facilitating manufacturing installation, reducing costs, and facilitating maintenance.

또한, 동일한 형태의 복수 개 가스 라인 커넥터 모듈을 서로 직렬 또는 병렬 연결하여 사용할 수 있어 설치 작업이 매우 용이하고, 특정 소스 가스를 추가 공급하거나 제거하고자 하는 경우, 전체 설비에 대한 변경 없이 단순히 가스 라인 커넥터 모듈을 추가 연결하거나 제거하는 방식으로 용이하게 설치 변경할 수 있는 효과가 있다.
In addition, a plurality of gas line connector modules of the same type can be used in series or parallel connection with each other, so installation is very easy, and if you want to supply or remove a particular source gas, simply change the gas line connector without changing the entire installation. It is easy to change the installation by adding or removing modules.

도 1은 종래 기술에 따른 일반적인 원자층 박막 증착 장치의 구성을 개략적으로 도시한 개념도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 원자층 박막 증착 장치의 구성을 개략적으로 도시한 개념도,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 원자층 박막 증착 장치의 가스 라인 커넥터 모듈에 대한 구성 및 작동 상태를 개략적으로 도시한 개념도,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 원자층 박막 증착 장치의 각 가스 라인 커넥터 모듈의 개폐 밸브에 대한 작동 제어 방식을 그래프화하여 도시한 도면,
도 5 및 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 원자층 박막 증착 장치의 가스 라인 커넥터 모듈의 다양한 결합 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.1 is a conceptual diagram schematically showing the configuration of a conventional atomic layer thin film deposition apparatus according to the prior art,
2 is a conceptual diagram schematically showing a configuration of an atomic layer thin film deposition apparatus according to an embodiment of the present invention;
3 is a conceptual diagram schematically showing a configuration and an operating state of a gas line connector module of an atomic layer thin film deposition apparatus according to an embodiment of the present invention;
4 is a graph illustrating an operation control method for an on / off valve of each gas line connector module of an atomic layer thin film deposition apparatus according to an embodiment of the present invention;
5 and 6 are schematic views illustrating various coupling structures of a gas line connector module of an atomic layer thin film deposition apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the drawings, the same reference numerals are used to designate the same or similar components throughout the drawings. In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 원자층 박막 증착 장치의 구성을 개략적으로 도시한 개념도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 원자층 박막 증착 장치의 가스 라인 커넥터 모듈에 대한 구성 및 작동 상태를 개략적으로 도시한 개념도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 원자층 박막 증착 장치의 각 가스 라인 커넥터 모듈의 개폐 밸브에 대한 작동 제어 방식을 그래프화하여 도시한 도면이다.2 is a conceptual diagram schematically showing the configuration of an atomic layer thin film deposition apparatus according to an embodiment of the present invention, Figure 3 is a configuration for a gas line connector module of the atomic layer thin film deposition apparatus according to an embodiment of the present invention And a conceptual diagram schematically showing an operating state, and FIG. 4 is a graph illustrating an operation control method for an on / off valve of each gas line connector module of an atomic layer thin film deposition apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention.

본 발명의 일 실시예에 따른 원자층 박막 증착 장치는 기판(S) 표면에 원자층 박막을 증착시키는 장치로서, 증착 대상인 기판(S)이 내부에 안착되는 반응 챔버(100)와, 반응 챔버(100)에 소스 가스 및 퍼지 가스를 공급하기 위한 가스 라인 커넥터 모듈(400)을 포함하여 구성된다. An atomic layer thin film deposition apparatus according to an embodiment of the present invention is a device for depositing an atomic layer thin film on the surface of the substrate (S), the reaction chamber 100 and the reaction chamber (100) is placed inside the deposition target substrate (S) And a gas line connector module 400 for supplying source gas and purge gas to 100.

가스 라인 커넥터 모듈(400)은 소스 가스를 공급할 수 있도록 형성되는데, 각각 서로 다른 소스 가스를 공급할 수 있도록 다수개, 즉 복수 개가 구비되며, 일단이 퍼지 가스를 공급하는 하나의 퍼지 가스 탱크(300)에 연결되고, 타단이 반응 챔버(100)에 연결된다. 이때, 반응 챔버(100)에는 종래 기술에서 설명한 바와 같이 별도의 흡입 펌프(200)가 펌프 배관(210)을 통해 연결되어 반응 챔버(100) 내부 공간은 진공압이 형성된다. 이러한 진공압 형성에 따라 반응 챔버(100) 내부 공간으로 소스 가스 및 퍼지 가스가 원활하게 공급된다.The gas line connector module 400 is formed to supply source gas, and a plurality of gas lines connector modules 400 are provided to supply different source gases, respectively, and one purge gas tank 300 having one end supplying a purge gas. The other end is connected to the reaction chamber (100). In this case, as described in the related art, a separate suction pump 200 is connected to the reaction chamber 100 through the pump pipe 210 so that the vacuum space is formed in the space inside the reaction chamber 100. As the vacuum pressure is formed, the source gas and the purge gas are smoothly supplied into the reaction chamber 100.

즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 원자층 박막 증착 장치는 퍼지 가스를 공급하는 하나의 퍼지 가스 탱크(300)와, 퍼지 가스 탱크(300)와 연결되어 소스 가스를 공급하는 다수개, 즉 복수 개의 가스 라인 커넥터 모듈(400)과, 다수개, 즉 복수 개의 가스 라인 커넥터 모듈(400)과 연결되는 반응 챔버(100)를 포함하여 구성되며, 종래 기술과 달리 하나의 퍼지 가스 탱크(300)와 가스 라인 커넥터 모듈(400)을 통해 퍼지 가스 및 소스 가스를 모두 반응 챔버(100)에 공급할 수 있다.That is, the atomic layer thin film deposition apparatus according to an embodiment of the present invention is one purge gas tank 300 for supplying a purge gas, a plurality, that is, a plurality of source gas connected to the purge gas tank 300 to supply Two gas line connector modules 400 and a reaction chamber 100 connected to a plurality of gas line connector modules 400, and one purge gas tank 300 unlike the prior art. Both the purge gas and the source gas may be supplied to the reaction chamber 100 through the gas line connector module 400.

이러한 가스 라인 커넥터 모듈(400)은 메인 유동 파이프(410), 유출입 파이프(420), 소스 가스 탱크(430) 및 개폐 밸브(440)를 포함하여 구성되며, 각각의 가스 라인 커넥터 모듈(400)은 메인 유동 파이프(410)가 서로 직렬 또는 병렬 연결되도록 결합될 수 있다.The gas line connector module 400 includes a main flow pipe 410, an inlet and outlet pipe 420, a source gas tank 430, and an opening / closing valve 440, and each gas line connector module 400 includes The main flow pipes 410 may be coupled such that they are connected in series or in parallel with each other.

메인 유동 파이프(410)는 양단부에 유입구(411) 및 유출구(412)가 형성되는 직선형 파이프 형태로 형성되고, 퍼지 가스 탱크(300)로부터 퍼지 가스가 유입구(411)로 유입된 후, 반응 챔버(100)를 향해 유출구(412)로 유출되도록 구성된다. 이러한 메인 유동 파이프(410)는 다수개, 즉 복수 개의 가스 라인 커넥터 모듈(400)이 직렬 또는 병렬 연결되는 경우 유입구(411) 및 유출구(412)가 또 다른 가스 라인 커넥터 모듈(400)의 메인 유동 파이프(410)와 암수 방식으로 서로 끼워맞춤 결합되도록 형성될 수 있다.The main flow pipe 410 is formed in the form of a straight pipe in which the inlet 411 and the outlet 412 are formed at both ends, and after the purge gas flows into the inlet 411 from the purge gas tank 300, the reaction chamber ( The outlet 412 toward the outlet 412. The main flow pipe 410 is a plurality of, that is, when the plurality of gas line connector module 400 is connected in series or in parallel, the inlet 411 and the outlet 412 is the main flow of another gas line connector module 400 The pipe 410 and the male and female may be formed to fit together.

유출입 파이프(420)는 일단이 메인 유동 파이프(410)의 중단부에 연통되게 배치되고, 타단은 소스 가스 탱크(430)에 연통 결합된다. 이때, 유출입 파이프(420)는 메인 유동 파이프(410)와 직각 방향으로 배치되는 것이 바람직하나, 사용자의 필요에 따라 메인 유동 파이프(410)와 다양한 각도를 이루도록 배치될 수 있다. 또한, 유출입 파이프(420)는 소스 가스 탱크(430)로부터 소스 가스가 메인 유동 파이프(410)로 유입되는 통로이므로, 압력 차이에 의한 원활한 소스 가스의 유동을 위해 메인 유동 파이프(410)보다 그 내경이 더 작게 형성되는 것이 바람직하다.The inflow and outflow pipe 420 is disposed so that one end is in communication with the stop of the main flow pipe 410, and the other end is in communication with the source gas tank 430. In this case, the inflow and outflow pipe 420 may be disposed in a direction perpendicular to the main flow pipe 410, but may be arranged to form various angles with the main flow pipe 410 according to a user's needs. In addition, since the inflow and outflow pipe 420 is a passage through which the source gas flows from the source gas tank 430 into the main flow pipe 410, its inner diameter is larger than that of the main flow pipe 410 for smooth flow of the source gas due to the pressure difference. It is desirable to form this smaller.

소스 가스 탱크(430)는 유출입 파이프(420)의 타단에 연통되게 결합되어 소스 가스를 생성하도록 구성되는데, 내부에 별도의 히터(431)가 구비되고, 히터(431)를 통해 소스 물질(미도시)을 기화시키는 방식으로 소스 가스를 생성하도록 구성된다. 따라서, 소스 가스 탱크(430)에 소스 가스가 생성되면, 소스 가스 탱크(430) 내부 압력이 증가하고, 이에 따라 소스 가스 탱크(430)로부터 유출입 파이프(420)를 통해 소스 가스가 유동하며 메인 유동 파이프(410)로 유입된다.The source gas tank 430 is configured to be in communication with the other end of the inflow and outflow pipe 420 to generate a source gas. A separate heater 431 is provided therein, and a source material (not shown) is provided through the heater 431. The source gas in a manner that vaporizes. Therefore, when the source gas is generated in the source gas tank 430, the pressure inside the source gas tank 430 increases, so that the source gas flows from the source gas tank 430 through the inflow and outflow pipe 420 and the main flow thereof. Flows into the pipe 410.

개폐 밸브(440)는 유출입 파이프(420)의 중단부에 장착되어 유출입 파이프(420)의 유로를 개폐하도록 작동하는데, 개폐 밸브(440)가 폐쇄된 상태에서 개방 작동하면, 소스 가스가 유출입 파이프(420)를 통해 소스 가스 탱크(430)로부터 메인 유동 파이프(410)로 유입된다.The opening / closing valve 440 is mounted to the stop of the inlet / outlet pipe 420 to operate to open and close the flow path of the inlet / outlet pipe 420. It is introduced into the main flow pipe 410 from the source gas tank 430 through the 420.

이와 같은 구조에 따라 본 발명의 일 실시예에 따른 원자층 박막 증착 장치는 가스 라인 커넥터 모듈(400)의 메인 유동 파이프(410) 유입구(411)에 연결되는 퍼지 가스 탱크(300)로부터 퍼지 가스가 공급되어 메인 유동 파이프(410)의 유출구(412)를 통해 반응 챔버(100)로 유동하고, 이때, 메인 유동 파이프(410)에 연결된 유출입 파이프(420)의 개폐 밸브(440)가 개방 작동하면, 소스 가스 탱크(430)로부터 유출입 파이프(420)를 통해 소스 가스가 메인 유동 파이프(410)로 유입되어 퍼지 가스와 함께 반응 챔버(100)로 유입되고, 이후 개폐 밸브(440)가 폐쇄 작동하면, 소스 가스의 유입이 차단되어 퍼지 가스만 메인 유동 파이프(410)를 통해 반응 챔버(100)로 유입된다.According to the structure of the atomic layer thin film deposition apparatus according to an embodiment of the present invention purge gas from the purge gas tank 300 is connected to the inlet 411 of the main flow pipe 410 of the gas line connector module 400 When supplied and flows to the reaction chamber 100 through the outlet 412 of the main flow pipe 410, at this time, if the open and close valve 440 of the inlet and outlet pipe 420 connected to the main flow pipe 410 is opened, When the source gas is introduced into the main flow pipe 410 from the source gas tank 430 into the main flow pipe 410 and into the reaction chamber 100 together with the purge gas, and then the opening and closing valve 440 is closed, The inflow of the source gas is blocked so that only the purge gas enters the reaction chamber 100 through the main flow pipe 410.

즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 원자층 박막 증착 장치는 소스 가스를 공급하기 위한 전달 가스 탱크와 퍼지 가스를 공급하기 위한 퍼지 가스 탱크를 별도로 구비할 필요없이 단순히 하나의 퍼지 가스 탱크(300)를 통해 퍼지 가스를 공급함과 동시에 소스 가스 또한 선택적으로 공급할 수 있다. 따라서, 설비 구조를 단순화 소형화할 수 있으며, 이에 따라 제조 및 설치가 용이하고 비용을 절감할 수 있으며, 유지 관리를 용이하게 수행할 수 있다.That is, the atomic layer thin film deposition apparatus according to the exemplary embodiment of the present invention does not need to separately include a delivery gas tank for supplying a source gas and a purge gas tank for supplying a purge gas. In addition to supplying the purge gas through the source gas can also be selectively supplied. Therefore, the structure of the facility can be simplified and downsized, thereby making it easy to manufacture and install, to reduce costs, and to easily perform maintenance.

이때, 소스 가스가 소스 가스 탱크(430)로부터 메인 유동 파이프(410)로 더욱 원활하게 유입될 수 있도록 메인 유동 파이프(410)에는 유출입 파이프(420)와 연결되는 부위에서 압력 강하 현상이 일어날 수 있도록 내주면에 교축 돌기(413)가 형성될 수 있다. 즉, 메인 유동 파이프(410)에서는 유입구(411)로부터 유출구(412) 방향으로 퍼지 가스의 흐름이 발생하고, 소스 가스 탱크(430)에서는 소스 가스의 기화 생성으로 인해 압력이 상승하므로, 압력 차이로 인해 소스 가스 탱크(430)로부터 유출입 파이프(420)를 통해 메인 유동 파이프(410) 측으로 소스 가스가 유동하게 되는데, 이때, 유출입 파이프(420)와 연결되는 부위에서 메인 유동 파이프(410) 내부의 압력이 낮아지면, 소스 가스 탱크(430)와의 압력 차이가 더욱 증가하여 소스 가스의 유입이 더욱 원활하게 이루어진다. 이를 위해 메인 유동 파이프(410)의 내주면에 도 3에 도시된 바와 같이 교축 돌기(413)가 유출입 파이프(420)와 연결되는 부위에 형성되면, 해당 부위에서 메인 유동 파이프(410) 내부에서는 교축 돌기(413)에 의해 압력 강하 현상이 발생하므로, 유출입 파이프(420)를 통한 소스 가스의 유입이 더욱 활발하게 이루이진다.In this case, a pressure drop may occur at a portion connected to the inflow and outflow pipe 420 in the main flow pipe 410 so that the source gas can be smoothly introduced into the main flow pipe 410 from the source gas tank 430. An throttling protrusion 413 may be formed on an inner circumferential surface thereof. That is, in the main flow pipe 410, a flow of purge gas occurs from the inlet 411 to the outlet 412, and in the source gas tank 430, the pressure rises due to vaporization of the source gas, so that the pressure difference Due to the source gas flows from the source gas tank 430 to the main flow pipe 410 side through the inlet and outlet pipe 420, at this time, the pressure inside the main flow pipe 410 at the portion connected to the inlet and outlet pipe 420 When this is lowered, the pressure difference with the source gas tank 430 is further increased, the inflow of the source gas is made more smoothly. To this end, if the throttling protrusion 413 is formed on the inner circumferential surface of the main flow pipe 410 at a portion connected to the inflow and outflow pipe 420, the throttling protrusion inside the main flow pipe 410 at the corresponding portion. Since a pressure drop occurs by the 413, the inflow of the source gas through the inflow and outflow pipe 420 is more actively performed.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 라인 커넥터 모듈(400)은 각각 다수개, 즉 복수 개 구비되어 도 2에 도시된 바와 같이 메인 유동 파이프(410)가 순차적으로 연결되도록 직렬 연결될 수 있으며, 퍼지 가스 탱크(300)로부터 공급되는 퍼지 가스는 순차적으로 연결된 메인 유동 파이프(410)를 따라 연속적으로 유동하며 반응 챔버(100)로 공급된다. 이 경우, 각 가스 라인 커넥터 모듈(400)의 개폐 밸브(440)를 각각 순차적으로 작동시킴으로써, 각 소스 가스 탱크(430)로부터 해당 소스 가스를 반응 챔버(100)에 순차적으로 공급할 수 있다.Meanwhile, a plurality of gas line connector modules 400 according to an embodiment of the present invention may be provided in series, so that a plurality of gas line connector modules 400 may be connected in series to sequentially connect the main flow pipe 410 as shown in FIG. 2. The purge gas supplied from the purge gas tank 300 flows continuously along the main flow pipe 410 which is sequentially connected and is supplied to the reaction chamber 100. In this case, by operating the on-off valves 440 of each gas line connector module 400 sequentially, the source gas from each source gas tank 430 can be sequentially supplied to the reaction chamber 100.

즉, 복수 개의 가스 라인 커넥터 모듈(400)의 개폐 밸브(440)를 동작 제어하는 제어부(500)가 구비되고, 제어부(500)는 소스 가스가 일정량 메인 유동 파이프(410)로 유입되도록 가스 라인 커넥터 모듈(400)의 개폐 밸브(440)를 사전 설정된 사전 설정 시간으로서의 일정 시간(T1) 동안 개방된 후 폐쇄되도록 제어하고, 복수 개의 가스 라인 커넥터 모듈(400)에 대한 각 개폐 밸브(440)가 각각 사전 설정된 사전 설정 시간으로서의 일정 시간 간격(T2)을 두고 하나씩 개방되도록 제어하며, 이러한 제어 방식을 통해 각 가스 라인 커넥터 모듈(400)의 해당 소스 가스를 하나씩 공급할 수 있고, 그 사이사이에 퍼지 가스를 공급할 수 있다.That is, the control unit 500 for controlling the operation of the on-off valves 440 of the plurality of gas line connector module 400 is provided, the control unit 500 is a gas line connector so that the source gas flows into the main flow pipe 410 a certain amount The on / off valve 440 of the module 400 is controlled to open and close for a predetermined time T1 as a preset preset time, and each on / off valve 440 for the plurality of gas line connector modules 400 is respectively It is controlled to open one by one at a predetermined time interval (T2) as a predetermined preset time, through this control method it is possible to supply the corresponding source gas of each gas line connector module 400 one by one, between the purge gas Can supply

좀 더 자세히 살펴보면, 도 4에 도시된 바와 같이 퍼지 가스 탱크(300)는 계속해서 퍼지 가스를 공급하도록 동작 제어되고, 복수 개의 가스 라인 커넥터 모듈(400)의 각 개폐 밸브(440)는 각각 T1 시간 동안 개방 작동하도록 제어되는데, 이때, 각 개폐 밸브(440)는 T2 시간 간격을 갖고 하나씩 개방 작동하도록 제어된다. 이와 같이 작동하면, 최초 제 1 개폐 밸브(440)의 개방에 의해 제 1 소스 가스가 해당 소스 가스 탱크(430)로부터 메인 유동 파이프(410)로 T1 시간 동안 유입되어 퍼지 가스와 함께 반응 챔버(100)로 공급되고, 이후 제 1 개폐 밸브(440)가 폐쇄되면, 제 1 소스 가스의 유입이 차단되므로 제 2 개폐 밸브(440)가 개방되기 전까지 T2 시간 동안 퍼지 가스만 메인 유동 파이프(410)를 통해 반응 챔버(100)로 공급된다. 이후 제 2 개폐 밸브(440)가 개방되면, 제 2 소스 가스가 해당 소스 가스 탱크(430)로부터 메인 유동 파이프(410)로 T1 시간 동안 유입되어 퍼지 가스와 함게 반응 챔버(100)로 공급되고, 제 2 개폐 밸브(440)가 폐쇄되면, 마찬가지로 제 3 개폐 밸브(440)가 개방되기 전까지 T2 시간 동안 퍼지 가스만 메인 유동 파이프(410)를 통해 반응 챔버(100)로 공급된다. 이와 같은 방식으로 제 n 개폐 밸브(440)까지 순차적으로 개방 및 폐쇄 작동하게 되면, 해당 소스 가스 및 퍼지 가스가 교대로 계속해서 반응 챔버(100)에 공급된다.In more detail, as shown in FIG. 4, the purge gas tank 300 is continuously controlled to supply the purge gas, and each of the on / off valves 440 of the plurality of gas line connector modules 400 is respectively T1 time. During open operation, wherein each open / close valve 440 is controlled to open one by one with a T2 time interval. In this manner, the first source gas is introduced into the main flow pipe 410 from the source gas tank 430 by the opening of the first opening / closing valve 440 for a T1 time and the reaction chamber 100 together with the purge gas. When the first on-off valve 440 is closed afterwards, since the inflow of the first source gas is blocked, only the purge gas is opened for the T2 time until the second on-off valve 440 is opened. It is supplied to the reaction chamber 100 through. Then, when the second open / close valve 440 is opened, the second source gas is introduced into the main flow pipe 410 from the source gas tank 430 for T1 time and supplied to the reaction chamber 100 together with the purge gas. When the second open / close valve 440 is closed, similarly, only the purge gas is supplied to the reaction chamber 100 through the main flow pipe 410 for a T2 time until the third open / close valve 440 is opened. When the opening and closing operations are sequentially performed up to the nth opening / closing valve 440 in this manner, the source gas and the purge gas are alternately supplied to the reaction chamber 100.

따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 원자층 박막 증착 장치는 하나의 퍼지 가스 탱크(300)와 복수 개의 가스 라인 커넥터 모듈(400)을 통해 단순한 방식으로 복수 개의 소스 가스 및 퍼지 가스를 교대로 반응 챔버(100)에 공급할 수 있다. 또한, 특정 소스 가스를 추가 공급하여 특정 원자층 박막을 증착하고자 하는 경우에도 해당 소스 가스를 생성할 수 있는 소스 가스 탱크(430)를 구비한 하나의 가스 라인 커넥터 모듈(400)을 기존의 가스 라인 커넥터 모듈(400)에 간단히 연결 결합함으로써, 전체 설비의 변경 없이 용이하게 특정 소스 가스를 추가 공급할 수 있다. 물론, 어느 하나의 가스 라인 커넥터 모듈(400)에 대한 제거 작업 또한 용이하게 수행할 수 있다.Accordingly, the atomic layer thin film deposition apparatus according to an embodiment of the present invention alternately reacts a plurality of source gases and purge gases in a simple manner through one purge gas tank 300 and a plurality of gas line connector modules 400. The chamber 100 may be supplied. In addition, when a specific source gas is additionally supplied and a specific atomic layer thin film is to be deposited, one gas line connector module 400 having a source gas tank 430 capable of generating the corresponding source gas may be replaced with an existing gas line. By simply connecting and coupling to the connector module 400, it is possible to easily supply additional source gas without changing the entire installation. Of course, the removal operation for any one of the gas line connector module 400 can also be easily performed.

한편, 가스 라인 커넥터 모듈(400)의 개폐 밸브(440)는 제어부(500)에 의해 사전 설정 시간으로서의 일정 시간 동안 개방되거나 폐쇄되도록 동작 제어되고, 이를 통해 소스 가스가 소스 가스 탱크(430)로부터 유출입 파이프(420)를 통해 메인 유동 파이프(410)로 유입되는데, 이때, 소스 가스의 역류를 방지할 수 있는 부가적인 수단으로 소스 가스 탱크(430)의 내부 압력을 측정할 수 있는 압력 센서(450)가 장착될 수 있고, 제어부(500)는 이러한 압력 센서(450)의 측정값에 따라 개폐 밸브(440)의 동작을 제어하도록 구성될 수 있다.On the other hand, the opening and closing valve 440 of the gas line connector module 400 is controlled by the control unit 500 to open or close for a predetermined time as a predetermined time, through which the source gas flows in and out of the source gas tank 430 It is introduced into the main flow pipe 410 through the pipe 420, where the pressure sensor 450 that can measure the internal pressure of the source gas tank 430 as an additional means to prevent the back flow of the source gas The controller 500 may be configured to control the operation of the open / close valve 440 according to the measured value of the pressure sensor 450.

즉, 소스 가스 탱크(430)에서 히터(431)의 오작동과 같은 예기치 않은 상황 발생으로 인해 내부 압력이 낮아지게 되면, 개폐 밸브(440)가 개방되더라도 소스 가스가 메인 유동 파이프(410)로 유입되지 않고 오히려 소스 가스 탱크(430) 측으로 소스 가스 및 퍼지 가스가 역류할 수 있으므로, 이를 방지할 수 있도록 소스 가스 탱크(430)의 내부 압력을 압력 센서(450)에 의해 측정하고, 압력 센서(450)에 의해 측정된 압력값이 미리 설정된 압력값 이상인 경우에만 개폐 밸브(440)가 개방 동작하는 방식으로 제어되도록 구성될 수 있다.
That is, when the internal pressure is lowered due to an unexpected situation such as a malfunction of the heater 431 in the source gas tank 430, the source gas does not flow into the main flow pipe 410 even if the opening / closing valve 440 is opened. Rather, since the source gas and the purge gas may flow back toward the source gas tank 430, the internal pressure of the source gas tank 430 may be measured by the pressure sensor 450, and the pressure sensor 450 may be prevented. The on-off valve 440 may be configured to be controlled in such a manner as to open only when the pressure value measured by the pressure value is equal to or greater than the preset pressure value.

도 5 및 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 원자층 박막 증착 장치의 가스 라인 커넥터 모듈의 다양한 결합 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.5 and 6 are schematic views illustrating various coupling structures of a gas line connector module of an atomic layer thin film deposition apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 2에서는 복수 개의 가스 라인 커넥터 모듈(400)이 직렬 연결된 형태를 기준으로 설명하였으나, 본 발명의 일 실시예에 따른 원자층 박막 증착 장치는 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이 복수 개의 가스 라인 커넥터 모듈(400)이 서로 병렬 연결되거나 직렬 및 병렬 혼합 연결되도록 구성될 수도 있다.In FIG. 2, the plurality of gas line connector modules 400 are described in series connection, but the atomic layer thin film deposition apparatus according to the exemplary embodiment of the present invention may have a plurality of gas lines as illustrated in FIGS. 5 and 6. The connector module 400 may be configured to be connected in parallel with each other or a mixed series and parallel connection.

예를 들어, 복수 개의 가스 라인 커넥터 모듈(400)은 각각의 메인 유동 파이프(410)가 각각 분리되어 퍼지 가스 탱크(300)에 연결되는 방식으로 병렬 연결될 수 있고, 이 경우, 도 5에 도시된 바와 같이 별도의 분기된 형태의 연결관(600)을 통해 각각 퍼지 가스 탱크(300) 및 반응 챔버(100)와 연결되도록 구성될 수 있다. 이때, 퍼지 가스는 퍼지 가스 탱크(300)로부터 연결관(600)을 통해 각 가스 라인 커넥터 모듈(400)의 메인 유동 파이프(410)를 통과한 후, 다시 연결관(600)을 통해 통합되어 반응 챔버(100)로 공급된다. 이와 같이 퍼지 가스가 공급되는 동안 특정 가스 라인 커넥터 모듈(400)의 개폐 밸브(440)를 개방 작동시킴으로써, 해당 소스 가스 탱크(430)로부터 해당 소스 가스를 반응 챔버(100)에 공급할 수 있다. 이는 전술한 바와 마찬가지 원리를 통해 달성되므로, 여기서는 상세한 설명은 생략한다.For example, the plurality of gas line connector modules 400 may be connected in parallel in such a manner that each main flow pipe 410 is separated and connected to the purge gas tank 300, in this case, shown in FIG. 5. As may be configured to be connected to the purge gas tank 300 and the reaction chamber 100, respectively, through a separate branch pipe 600 of the type. At this time, the purge gas passes through the main flow pipe 410 of each gas line connector module 400 through the connection pipe 600 from the purge gas tank 300, and then integrated again through the connection pipe 600 to react Supplied to the chamber 100. As such, by opening and closing the opening / closing valve 440 of the specific gas line connector module 400 while the purge gas is supplied, the source gas may be supplied from the source gas tank 430 to the reaction chamber 100. Since this is achieved through the same principle as described above, detailed description is omitted here.

또한, 복수 개의 가스 라인 커넥터 모듈(400)은 도 6에 도시된 바와 같이 메인 유동 파이프(410)가 순차적으로 연결되거나 별도의 연결관(600)을 통해 각각 분리되어 다른 메인 유동 파이프(410)와 연결되는 방식으로 직렬 및 병렬 혼합 연결될 수도 있다. 이 경우에도 개폐 밸브(440)의 동작 제어를 통해 전술한 바와 마찬가지로 소스 가스를 공급할 수 있으므로, 상세한 설명은 생략한다.In addition, as shown in FIG. 6, the plurality of gas line connector modules 400 may be connected to the main flow pipes 410 sequentially or separately through separate connection pipes 600 to be connected to other main flow pipes 410. It can also be mixed in series and in parallel in a connected manner. Also in this case, since the source gas can be supplied through the operation control of the on / off valve 440 as described above, detailed description thereof will be omitted.

이와 같은 가스 라인 커넥터 모듈(400)의 연결 방식은 현장 상황에 따라 사용자가 다양하게 변경할 수 있으며, 본 발명의 일 실시예에 따른 원자층 박막 증착 장치는 이러한 배치 구조를 용이하게 변경할 수 있어 설치 작업을 더욱 신속하고 편리하게 수행할 수 있다.
The connection method of the gas line connector module 400 may be variously changed by the user according to the site situation, and the atomic layer thin film deposition apparatus according to the exemplary embodiment of the present invention may easily change such an arrangement structure to install the work. This can be done more quickly and conveniently.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
The foregoing description is merely illustrative of the technical idea of the present invention and various changes and modifications may be made by those skilled in the art without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are intended to illustrate rather than limit the scope of the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The scope of protection of the present invention should be construed according to the following claims, and all technical ideas falling within the scope of the same shall be construed as falling within the scope of the present invention.

100: 반응 챔버 200: 흡입 펌프
300: 퍼지 가스 탱크 400: 가스 라인 커넥터 모듈
410: 메인 유동 파이프 420: 유출입 파이프
430: 소스 가스 탱크 431: 히터
440: 개폐 밸브 450: 압력 센서
500: 제어부100: reaction chamber 200: suction pump
300: purge gas tank 400: gas line connector module
410: main flow pipe 420: outflow pipe
430: source gas tank 431: heater
440: on-off valve 450: pressure sensor
500:

Claims (6)

반응 챔버의 내부에 소스 가스 및 퍼지 가스를 공급하며 기판 표면에 원자층 박막을 증착시키는 원자층 박막 증착 장치에 있어서,
각각의 소스 가스를 공급할 수 있는 복수 개의 가스 라인 커넥터 모듈이 상기 퍼지 가스를 공급하는 퍼지 가스 탱크 및 상기 반응 챔버에 연결되고, 상기 가스 라인 커넥터 모듈은:
양단부에 유입구 및 유출구가 형성되고, 상기 퍼지 가스 탱크로부터 공급되는 퍼지 가스가 상기 유입구 및 유출구를 통해 상기 반응 챔버를 향해 유동하는 메인 유동 파이프; 일단이 상기 메인 유동 파이프의 중단부에 연통되게 배치되는 유출입 파이프; 상기 유출입 파이프의 타단에 연통되게 결합되어 상기 소스 가스를 생성하는 소스 가스 탱크; 및 상기 유출입 파이프의 중단부에 장착되는 개폐 밸브를 포함하고, 상기 개폐 밸브의 작동에 따라 상기 소스 가스 탱크에 생성된 소스 가스가 상기 유출입 파이프를 통해 상기 메인 유동 파이프로 유입되어 상기 퍼지 가스와 함께 상기 반응 챔버로 공급되고,
상기 메인 유동 파이프는: 상기 유출입 파이프와 연결되는 부위에서 압력 강하 현상이 일어날 수 있도록 내주면에 교축 돌기가 형성되는 것을 특징으로 하는 원자층 박막 증착 장치.
An atomic layer thin film deposition apparatus for supplying a source gas and a purge gas into the reaction chamber and depositing an atomic layer thin film on a substrate surface,
A plurality of gas line connector modules capable of supplying respective source gases are connected to the purge gas tank and the reaction chamber for supplying the purge gas, wherein the gas line connector module includes:
An inlet and an outlet formed at both ends, and a main flow pipe through which the purge gas supplied from the purge gas tank flows toward the reaction chamber through the inlet and the outlet; An outlet pipe, one end of which is disposed in communication with a stop of the main flow pipe; A source gas tank coupled in communication with the other end of the outlet pipe to generate the source gas; And an open / close valve mounted to a stop of the outlet pipe, wherein the source gas generated in the source gas tank is introduced into the main flow pipe through the outlet pipe according to the operation of the valve. Supplied to the reaction chamber,
The main flow pipe: Atomic layer thin film deposition apparatus, characterized in that the axial projection is formed on the inner circumferential surface so that the pressure drop phenomenon occurs in the portion connected with the outlet pipe.
삭제delete 제 1 항에 있어서,
복수 개의 상기 가스 라인 커넥터 모듈은 각각의 상기 메인 유동 파이프가 순차적으로 연결되도록 직렬 연결되는 것을 특징으로 하는 원자층 박막 증착 장치.
The method of claim 1,
And a plurality of said gas line connector modules are connected in series so that each said main flow pipe is sequentially connected.
제 1 항에 있어서,
복수 개의 상기 가스 라인 커넥터 모듈은 각각의 상기 메인 유동 파이프가 각각 분리되어 상기 퍼지 가스 탱크에 연결되도록 병렬 연결되는 것을 특징으로 하는 원자층 박막 증착 장치.
The method of claim 1,
And the plurality of gas line connector modules are connected in parallel such that each of the main flow pipes is separated and connected to the purge gas tank.
제 1 항, 제 3항 및 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 개폐 밸브의 동작을 제어하는 제어부를 더 포함하고,
상기 제어부는 상기 개폐 밸브가 사전 설정 시간 동안 개방된 후 폐쇄되도록 제어하고, 복수 개의 상기 가스 라인 커넥터 모듈에 대한 개폐 밸브가 각각 사전 설정 시간 간격을 두고 하나씩 개방되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 원자층 박막 증착 장치.
The method according to any one of claims 1, 3, and 4,
Further comprising a control unit for controlling the operation of the on-off valve,
The controller controls the opening and closing valve to be closed after opening for a preset time, and the opening and closing valves for the plurality of gas line connector modules are controlled to be opened one by one at a predetermined time interval, respectively. Deposition apparatus.
제 5 항에 있어서,
상기 소스 가스 탱크에는 내부 압력을 측정할 수 있는 압력 센서가 장착되고,
상기 제어부는 상기 압력 센서에 의해 측정된 압력값에 따라 상기 개폐 밸브의 동작을 제어하는 것을 특징으로 하는 원자층 박막 증착 장치.

The method of claim 5, wherein
The source gas tank is equipped with a pressure sensor that can measure the internal pressure,
The control unit is an atomic layer thin film deposition apparatus, characterized in that for controlling the operation of the on-off valve in accordance with the pressure value measured by the pressure sensor.

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