KR101472306B1 - Thin Film Deposition Method, and Thin Film Deposition Apparatus - Google Patents

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Abstract

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여, 원자층 증착공정을 이용하여 기판에 박막을 형성할 때 파티클을 최소화하여 양질의 박막을 증착할 수 있는 박막증착장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. 본 발명에 따른 박막증착장치는 소스가스 및 반응가스를 분사하여 원자층 증착공정을 이용하여 기판에 박막을 증착할 때 소스가스의 배기를 위한 노즐부를 더 구비함으로써 소스가스의 잔류에 따른 파티클의 발생 및 그로 인한 다공성 박막형성을 최소화하여 양질의 박막을 형성할 수 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems and it is an object of the present invention to provide a thin film deposition apparatus capable of minimizing particles when a thin film is formed on a substrate by using an atomic layer deposition process. The thin film deposition apparatus according to the present invention further includes a nozzle unit for exhausting the source gas when the thin film is deposited on the substrate by using the atomic layer deposition process by spraying the source gas and the reactive gas, And thus the formation of a porous thin film can be minimized and a thin film of good quality can be formed.

Description

박막증착장치 {Thin Film Deposition Method, and Thin Film Deposition Apparatus}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a thin film deposition apparatus,

본 발명은 기판에 박막을 증착하는 박막증착장치에 관한 것이다.The present invention relates to a thin film deposition apparatus for depositing a thin film on a substrate.

유기 전계 발광 표시장치는 형광성 유기 화합물을 전기적으로 여기시켜 발광시키는 자발광형 디스플레이로 낮은 전압에서 구동이 가능하고, 박형화가 용이하며 광시야각, 빠른 응답속도등의 장점으로 인하여 차세대 디스플레이로 주목받고 있다.The organic electroluminescent display device is a self-luminous display that emits light by electrically exciting a fluorescent organic compound. The organic electroluminescent display device is attracting attention as a next generation display because it can be driven at a low voltage, is easy to be thinned, has a wide viewing angle and fast response speed .

그러나, 유기 전계 발광소자의 발광층은 수분 및 산소로 노출되면 발광층이 손상되는 문제점을 갖는다. 이에 따라, 유기 전계 발광소자를 수분 및 산소에 의한 손상을 막기위해 유기 전계 발광소자가 형성된 기판 상에 봉지수단을 구비한다. 봉지수단은 봉지기판 또는 봉지박막으로 구비될 수 있는데, 디스플레이의 소형화 및 박형화에 따라 봉지수단을 봉지박막으로 형성하는 것이 추세이다.However, the light emitting layer of the organic electroluminescent device has a problem that the light emitting layer is damaged when exposed to moisture and oxygen. Accordingly, a sealing means is provided on a substrate on which an organic electroluminescent device is formed in order to prevent the organic electroluminescent device from being damaged by moisture and oxygen. The sealing means may be provided as an encapsulating substrate or a sealing thin film. As the display becomes smaller and thinner, the sealing means is formed of a sealing film.

이러한 봉지박막은 적어도 4개의 이상의 무기막 및 유기막이 교대로 적층되어 형성되는 것으로, 그 두께가 0.5 내지 10μm로 형성된다. 예를 들어, 봉지박막은 제1 유기막, 제1 무기막, 제2 유기막, 및 제2 무기막이 교대로 적층되어 형성될 수 있다.Such a sealing thin film is formed by alternately laminating at least four inorganic films and organic films, and has a thickness of 0.5 to 10 mu m. For example, the sealing film may be formed by alternately laminating a first organic film, a first inorganic film, a second organic film, and a second inorganic film.

이와 같이 유기 전계 발광표시장치는 무기막 및 유기막이 형성된 박형의 봉지박막을 적용함에 따라 유기 전계 발광표시장치의 두께를 얇게 형성할 수 있다.As described above, the organic light emitting display device can be formed to have a thin thickness by applying a thin sealing film having an inorganic film and an organic film.

예를 들면 유기 전계 발광표시장치에 형성되는 박형의 봉지박막은 Al2O3, AlON 등이 형성될 수 있다.For example, a thin sealing thin film formed on an organic light emitting display may be formed of Al 2 O 3 , AlON, or the like.

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여, 원자층 증착공정을 이용하여 기판에 박막을 형성할 때 파티클 형성을 최소화하여 양질의 박막을 증착할 수 있는 박막증착장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been made to solve the above problems, and it is an object of the present invention to provide a thin film deposition apparatus capable of depositing a good thin film by minimizing particle formation when a thin film is formed on a substrate by using an atomic layer deposition process.

상기 과제를 해결하기 위하여 본 발명은 소스가스 및 반응가스를 분사하는 가스분사부가 기판에 대하여 수평방향으로 상대이동하여 기판에 박막을 형성하는 박막 증착 장치로서, 상기 가스분사부는 소스가스를 분사하는 소스가스분사부와, 가스를 흡입하여 배기하는 배기부와, 반응가스를 분사하는 반응가스분사부와 및 퍼지가스를 분사하는 퍼지가스분사부가 기판에 대한 상대이동방향과 수직인 방향으로 순차적으로 설치되며, 기판 상에 존재하는 가스를 흡입하여 상기 배기부로 토출되도록 일단이 기판을 향하고 타단이 상기 배기부와 연통되도록 형성되는 노즐부가 상기 배기부 및 상기 소스가스분사부와의 경계부근에 설치된 것을 특징으로 하는 박막 증착 장치가 제공된다.According to an aspect of the present invention, there is provided a thin film deposition apparatus for forming a thin film on a substrate by relatively moving a gas injection unit for injecting a source gas and a reactive gas in a horizontal direction relative to the substrate, And a purge gas injection unit for injecting the purge gas are sequentially installed in a direction perpendicular to the relative movement direction with respect to the substrate, And a nozzle portion having one end directed toward the substrate and the other end connected to the exhaust portion so as to be sucked into the exhaust portion by sucking the gas present on the substrate is provided near the boundary between the exhaust portion and the source gas injecting portion A thin film deposition apparatus is provided.

상기 소스가스는 TMA이며, 상기 반응가스는 2개로서 하나는 O2 이며 나머지 하나는 NH3 또는 NO2가 사용될 수 있다.The source gas is TMA, the reaction gas is two, one is O 2, and the other is NH 3 or NO 2 .

상기 반응가스는 플라즈마화 되어 분사됨이 바람직하다.The reaction gas is preferably plasmaized and injected.

상기 소스가스분사부, 상기 반응가스분사부 및 상기 퍼지가스분사부가 프레임에 설치되며, 상기 노즐부는 상기 프레임으로부터 기판을 향하여 더 돌출될 수 있다.The source gas injection unit, the reaction gas injection unit, and the purge gas injection unit are installed in the frame, and the nozzle unit may further protrude from the frame toward the substrate.

상기 노즐부는 금속 또는 테프론 재질을 가질 수 있다.The nozzle unit may have a metal or Teflon material.

본 발명의 제1실시예에 따른 박막증착장치는 소스가스 및 반응가스를 분사하여 원자층 증착공정을 이용하여 기판에 박막을 증착할 때 소스가스의 배기를 위한 노즐부를 더 구비함으로써 소스가스 및 반응가스의 반응에 따른 파티클의 발생 및 그로 인한 다공성 박막형성을 최소화하여 양질의 박막을 형성할 수 있다.The thin film deposition apparatus according to the first embodiment of the present invention further includes a nozzle unit for exhausting the source gas when the thin film is deposited on the substrate by using the atomic layer deposition process by spraying the source gas and the reactive gas, It is possible to minimize the generation of particles due to the reaction of the gas and the formation of the porous thin film thereby to form a thin film of good quality.

본 발명의 제2실시예에 따른 박막증차장치는 소스가스 및 반응가스 사이의 흐름을 차단하는 차단막을 더 구비함으로써 소스가스 및 반응가스의 반응에 따른 파티클의 발생 및 그로 인한 다공성 박막형성을 최소화하여 양질의 박막을 형성할 수 있다.The thin film growth apparatus according to the second embodiment of the present invention further includes a blocking film for blocking the flow between the source gas and the reactive gas to minimize the generation of particles due to the reaction of the source gas and the reactive gas and thereby the formation of the porous thin film A thin film of good quality can be formed.

본 발명의 제3실시예는 소스가스 및 반응가스를 분사하여 원자층 증착공정을 이용하여 기판에 박막을 증착함에 있어 ICP방식에 의하여 반응가스를 플라즈마화하여 기판에 플라즈마화된 반응가스를 분사함으로써 양질의 박막을 형성할 수 있다.In the third embodiment of the present invention, in depositing a thin film on a substrate by using an atomic layer deposition process by spraying a source gas and a reactive gas, a reaction gas is plasmatized by an ICP method to spray a plasmaized reaction gas onto the substrate A thin film of good quality can be formed.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 박막증착장치의 단면도,
도 2는 도 1에서 Ⅱ-Ⅱ방향에서 본 단면도,
도 3은 도 1에 도시된 박막증착장치에 설치된 가스분사부의 일 실시예를 보여주는 측면도,
도 4a 및 도 4b는 도 1에 도시된 박막증착장치에 설치된 가스분사부의 다른 실시예를 보여주는 측면도들,
도 4c는 도 4a에 도시된 가스분사부의 도 1에서 Ⅲ-Ⅲ에서 본 측면도,
도 5는 도 1에 도시된 박막증착장치에 설치된 가스분사부 중 반응가스분사부의 일 실시예를 도 1에서 Ⅲ-Ⅲ에서 본 일부단면도,
도 6은 도 1에 도시된 박막증착장치에 설치된 가스분사부 중 반응가스분사부의 일 실시예를 도 1에서 Ⅲ-Ⅲ에서 본 일부단면도,
도 7은 도 6에서 관형의 유전체가 설치된 가스분사부의 도 1에서 Ⅲ-Ⅲ에서 본 측면도이다.
1 is a cross-sectional view of a thin film deposition apparatus according to an embodiment of the present invention,
Fig. 2 is a sectional view taken along a line II-II in Fig. 1,
FIG. 3 is a side view showing an embodiment of a gas injection unit installed in the thin film deposition apparatus shown in FIG. 1;
FIGS. 4A and 4B are side views showing another embodiment of the gas injection unit installed in the thin film deposition apparatus shown in FIG. 1,
Fig. 4C is a side view of the gas injection unit shown in Fig. 4A seen from Fig. 1 through III-
FIG. 5 is a partial cross-sectional view of one embodiment of the reaction gas injection unit in the gas injection unit installed in the thin film deposition apparatus shown in FIG. 1, taken along line III-III in FIG. 1,
FIG. 6 is a partial cross-sectional view of one embodiment of the reaction gas injection unit of the gas injection unit installed in the thin film deposition apparatus shown in FIG. 1, taken along line III-III in FIG. 1,
FIG. 7 is a side view of the gas injection unit provided with the tubular dielectric member in FIG. 6 as viewed from III-III in FIG. 1;

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 설명한다. 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 박막증착장치의 단면도, 도 2는 도 1에서 Ⅱ-Ⅱ방향에서 본 단면도, 도 3은 도 1에 도시된 박막증착장치에 설치된 가스분사부의 일 실시예를 보여주는 측면도, 도 4a 및 도 4b는 도 1에 도시된 박막증착장치에 설치된 가스분사부의 다른 실시예를 보여주는 측면도들, 도 4c는 도 4a에 도시된 가스분사부의 도 1에서 Ⅲ-Ⅲ에서 본 측면도, 도 5는 도 1에 도시된 박막증착장치에 설치된 가스분사부 중 반응가스분사부의 일 실시예를 도 1에서 Ⅲ-Ⅲ에서 본 일부단면도, 도 6은 도 1에 도시된 박막증착장치에 설치된 가스분사부 중 반응가스분사부의 일 실시예를 도 1에서 Ⅲ-Ⅲ에서 본 일부단면도, 도 7은 도 6에서 관형의 유전체가 설치된 가스분사부의 도 1에서 Ⅲ-Ⅲ에서 본 측면도이다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view of a thin film deposition apparatus according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a sectional view taken along the line II-II in FIG. 1, FIG. 4A is a side view showing another embodiment of the gas injection unit installed in the thin film deposition apparatus shown in FIG. 1, FIG. 4C is a side view showing the gas injection unit shown in FIG. FIG. 5 is a partial cross-sectional view of an embodiment of a reactive gas injecting portion of a gas injecting portion provided in the thin film deposition apparatus shown in FIG. 1, and FIG. 6 is a cross- FIG. 7 is a side view of the gas injection unit provided with the tubular dielectric member in FIG. 1 taken along the line III-III in FIG. 1; FIG. 7 is a partial cross-sectional view of the reactive gas injecting unit in FIG.

본 발명에 따른 박막증착장치는 소스가스 및 반응가스를 분사하는 가스분사부(12)가 기판(S)에 대하여 수평방향으로 상대이동하여 기판(S)에 박막을 형성하는 박막 증착 장치이다.The thin film deposition apparatus according to the present invention is a thin film deposition apparatus for forming a thin film on a substrate S by moving a gas spraying unit 12 for spraying a source gas and a reactive gas relative to a substrate S in a horizontal direction.

보다 구체적으로 본 발명의 일 실시예에 따른 박막증착장치는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 박막증착공정 환경을 제공하는 진공챔버(10)와, 진공챔버(10)의 상부에 설치되어 소스가스 및 반응가스를 분사하는 가스분사부(12)와, 기판(S)을 가스분사부(12)에 대하여 수평방향으로 선형이동시키는 선형이동부(13)를 포함할 수 있다.More specifically, a thin film deposition apparatus according to an embodiment of the present invention includes a vacuum chamber 10 for providing a thin film deposition process environment as shown in FIGS. 1 and 2, And a linear moving part 13 for linearly moving the substrate S in the horizontal direction with respect to the gas ejecting part 12. The gas ejecting part 12 ejects gas,

진공챔버(10)는 박막증착공정 수행을 위한 처리환경을 제공하는 구성으로서 어떠한 구성도 가능하다.The vacuum chamber 10 may have any configuration as long as it provides a processing environment for performing a thin film deposition process.

진공챔버(10)는 소정의 내부공간을 형성하며 기판(S)이 통과할 수 있는 게이트(11)가 형성되는 용기로 이루어질 수 있다.The vacuum chamber 10 may include a container forming a predetermined internal space and formed with a gate 11 through which the substrate S can pass.

그리고 용기에는 내부공간에 대한 소정의 압력을 유지하기 위한 배기수단을 구비할 수 있다.The container may have an exhaust means for maintaining a predetermined pressure on the inner space.

선형이동부(13)는 기판(S)이 적재되어 기판(S)을 가스분사부(12)에 대하여 수평방향으로 선형이동시키는 구성으로서 기판을 선형이동시킬 수 있는 구성이면 어떠한 구성도 가능하다.The linear moving part 13 can be any structure as long as it can linearly move the substrate S by linearly moving the substrate S in the horizontal direction with respect to the gas ejecting part 12 by loading the substrate S.

가스분사부(12)는 진공챔버(10)의 상부에 설치되어 소스가스 및 반응가스를 분사할 수 있는 구성이면 어떠한 구성도 가능하다.The gas injecting unit 12 may have any structure as long as it is provided on the upper portion of the vacuum chamber 10 and can inject the source gas and the reactive gas.

예를 들면 가스분사부(12)는 원자층 증착 공정을 이용하여 박막을 증착할 수 있도록 소스가스를 분사하는 소스가스분사부(1)와, 가스를 흡입하여 배기하는 배기부(2)와, 반응가스를 분사하는 반응가스분사부(3)와 및 퍼지가스를 분사하는 퍼지가스분사부(4)가 기판(S)에 대한 상대이동방향과 수직인 방향으로 수행될 박막증착공정 조건에 따라서 다양한 형태로 배치된다.For example, the gas injection unit 12 includes a source gas injection unit 1 for injecting a source gas so as to deposit a thin film using an atomic layer deposition process, a discharge unit 2 for sucking and exhausting the gas, A reactive gas spraying part 3 for spraying a reactive gas and a purge gas spraying part 4 for spraying a purge gas are provided in various forms according to the thin film deposition process conditions to be performed in a direction perpendicular to the relative movement direction with respect to the substrate S. [ .

다시 말하면 가스분사부(12)는 소스가스분사부(1), 배기부(2), 반응가스분사부(3) 및 퍼지가스분사부(4)가 수행될 박막증착공정 조건에 따라서 도 2, 도 4a 및 도 4b에 도시된 바와 같이 그 숫자 및 설치숫자의 다양한 구성이 가능하다.In other words, the gas jetting section 12 is formed in accordance with the thin film deposition process conditions in which the source gas jetting section 1, the exhausting section 2, the reactive gas jetting section 3 and the purge gas jetting section 4 are to be performed, Various configurations of the numbers and installation numbers are possible as shown in Figs. 4A and 4B.

여기서 가스분사부(12)는 도 2, 도 4a 및 도 4b에 도시된 구성은 한 단위로 하여 복수개로 설치될 수 있다.Here, the gas spraying unit 12 may be provided in a plurality of units as shown in Figs. 2, 4A and 4B.

소스가스분사부(1)는 TMA와 같은 소스가스를 분사하도록 구성되고, 반응가스분사부(3)는 O2, NH3 또는 NO2 등의 반응가스를 분사하도록 구성될 수 있다.The source gas injection section 1 is configured to inject a source gas such as TMA and the reaction gas injection section 3 can be configured to inject a reaction gas such as O 2 , NH 3 or NO 2 .

이와 같은 소스가스분사부(1) 및 반응가스분사부(3)에 의하여 기판(S)에는 Al2O3, AlON 등으로 이루어진 박막이 형성된다.A thin film made of Al 2 O 3 , AlON or the like is formed on the substrate S by the source gas injecting section 1 and the reaction gas injecting section 3.

퍼지가스분사부(4)는 기판(S) 상에 잔류하는 가스, 파티클 등의 제거하기 위하여 Ar같은 불활성 기체가 분사되도록 구성되며, 가스, 파티클 등의 제거가 가장 효율적인 부분에 위치된다.The purge gas spraying section 4 is configured to spray an inert gas such as Ar to remove gas, particles, and the like remaining on the substrate S, and is positioned at the most efficient part to remove gas, particles, and the like.

배기부(2)는 가스를 흡입하여 배기하기 위한 구성요소로서 반응가스가 분사되는 영역으로 이동하기 전에 소스가스분사부(1)에서 분사된 소스가스를 흡입함으로써 반응가스 및 흡입가스의 반응에 의한 파티클의 발생을 억제할 수 있다.The exhaust part 2 is a component for sucking and exhausting the gas, and by sucking the source gas injected from the source gas injection part 1 before the reaction gas is injected into the area to be injected, Generation of particles can be suppressed.

여기서 반응가스가 분사되는 영역으로 이동되었을 때 소스가스가 잔류하는 경우 분사되는 반응가스와의 반응에 의하여 기판(S)에 퇴적되어 박막형성시 다공성 박막의 형성의 원인으로 작용하나 소스가스분사부(1)에서 분사된 소스가스를 흡입함으로써 반응가스 및 흡입가스의 반응에 의한 파티클의 발생을 억제할 수 있게 되는 것이다.Here, when the source gas is left when the reactive gas is moved to the region where the reactive gas is injected, the reactive gas is deposited on the substrate S by reaction with the injected reactive gas to act as a cause of the formation of the porous thin film, 1, it is possible to suppress the generation of particles due to the reaction of the reaction gas and the suction gas.

한편 소스가스분사부(1)에서 분사된 소스가스의 배기부(2)에 의한 소스가스의 흡입에도 불구하고 잔류할 수 있는바, 가스분사부(12)는 도 3에 도시된 바와 같이 배기부(2)에 의한 소스가스의 원활한 흡입을 위하여 기판(S) 상에 존재하는 가스를 흡입하여 배기부(2)로 토출되도록 일단이 기판(S)을 향하고 타단이 배기부(2)와 연통되도록 형성되는 노즐부(16)가 배기부(2) 및 소스가스분사부(1)와의 경계부근에 설치될 수 있다.3, the gas injecting unit 12 can be maintained in a state where the source gas injected from the source gas injecting unit 1 is supplied to the exhausting unit 2, To suck the gas present on the substrate S for smooth suction of the source gas by the substrate 2 so that one end is directed to the substrate S and the other end is communicated with the exhaust part 2 so as to be discharged to the exhaust part 2 The nozzle portion 16 to be formed can be installed in the vicinity of the boundary between the exhaust portion 2 and the source gas jetting portion 1.

노즐부(16)는 배기부(2)에 의한 소스가스의 흡입이 원활하도록 기판(S) 상에 존재하는 가스를 흡입하여 배기부(2)로 토출되도록 일단이 기판(S)을 향하고 타단이 배기부(2)와 연통되도록 형성되는 구성요소이다.The nozzle unit 16 is configured such that one end thereof is directed toward the substrate S and the other end is directed toward the exhaust unit 2 so as to suck the gas present on the substrate S to smoothly suck the source gas by the exhaust unit 2, And is a component that is formed to communicate with the exhaust part 2.

예를 들면 노즐부(16)는 소스가스분사부(1), 반응가스분사부(3) 및 퍼지가스분사부(3)가 프레임(도시하지 않음)에 설치되며, 프레임으로부터 기판(S)을 향하여 더 돌출되도록 설치된다.For example, the nozzle unit 16 is provided with a source gas injection unit 1, a reaction gas injection unit 3, and a purge gas injection unit 3 on a frame (not shown) As shown in Fig.

이리하여 노즐부(16)의 끝단이 기판(S)이 근접됨으로써 노즐부(16)의 끝단과 기판(S) 사이를 통과한 가스가 배기부(2)로 흡입되는 것을 더 촉진하게 된다.The substrate S is brought close to the end of the nozzle unit 16 so that the gas that has passed between the end of the nozzle unit 16 and the substrate S is further sucked into the exhaust unit 2. [

따라서 노즐부(16)의 설치에 의하여 배기부(2)에 의한 소스가스의 흡입이 원활하게 된다.Therefore, the suction of the source gas by the exhaust part 2 is smooth by the provision of the nozzle part 16. [

한편 노즐부(16)는 기판(S)의 이동방향과 수직을 이루는 방향으로 간격을 두고 설치된 한 쌍의 돌출부재(14, 15)로 이루어질 수 있다.The nozzle unit 16 may include a pair of projecting members 14 and 15 spaced apart from each other in a direction perpendicular to the moving direction of the substrate S.

한 쌍의 돌출부재(14, 15)는 기판(S)을 향하는 단부로부터 배기부(2)로 향하면서 그 폭이 증가하도록 설치될 수 있다.The pair of projecting members 14 and 15 can be installed such that the width thereof increases from the end toward the substrate S toward the exhaust portion 2. [

또한 한 쌍의 돌출부재(14, 15)는 기판(S)을 향하는 단부가 곡면을 형성할 수 있다.Further, the pair of projecting members 14 and 15 may form a curved surface at an end portion facing the substrate S.

또한 돌출부재(14, 15) 중 배기부(2) 쪽의 돌출부재(15)의 상측으로 노즐부(16)에 의하여 흡입된 가스의 흡입을 위한 가이드부재(도시하지 않음)가 더 설치될 수 있다.Further, a guide member (not shown) for sucking the gas sucked by the nozzle unit 16 may be further provided on the upper side of the projecting member 15 on the exhaust part 2 side of the projecting members 14 and 15 have.

그리고 노즐부(16)는 기판(S) 등과의 마찰 또는 충격에 견딜 수 있도록 금속 또는 테프론 재질을 가지는 것이 바람직하다.The nozzle portion 16 preferably has a metal or Teflon material to withstand friction or impact with the substrate S or the like.

그리고 노즐부(16)의 설치숫자 및 위치는 박막증착공정 조건에 따라서 다양하게 설정될 수 있다.The number and position of the nozzle unit 16 may be variously set according to the conditions of the thin film deposition process.

한편 박막증착공정이 수행될 기판(S)의 평면형상이 직사각형이며, 가스분사부의(12) 분사영역들 또한 평면형상이 직사각형을 가진다.On the other hand, the planar shape of the substrate S on which the thin film deposition process is to be performed is rectangular, and the injection regions 12 of the gas injection portion also have a rectangular planar shape.

그리고 가스분사부(12)는 원활한 박막증착공정 수행을 위하여 기판(S)에 대한 상대이동방향으로 기준으로 그 길이가 기판(S)보다 더 큰 것이 바람직하다.In order to perform a smooth film deposition process, it is preferable that the length of the gas injection part 12 is larger than that of the substrate S with respect to the direction of relative movement with respect to the substrate S.

또한 반응가스분사부, 소스가스분사부 및 퍼지가스분사부는 해당가스를 분사하는 구성으로서 다양한 구성이 가능하다.In addition, the reactive gas spraying portion, the source gas spraying portion, and the purge gas spraying portion may have various configurations as a configuration for spraying the corresponding gas.

예를 들면 기판(S)에 대한 상대이동방향과 수직인 방향으로 설치되며 기판(S)에 대한 상대이동방향으로 복수개로 배치된 복수의 가스분사부재들과, 가스분사부재들을 가스공급장치와 연결하는 하나 이상의 가스공급관(도시하지 않음)을 포함할 수 있다.For example, a plurality of gas injection members arranged in a direction perpendicular to the relative movement direction with respect to the substrate S and arranged in the direction of relative movement with respect to the substrate S, and a plurality of gas injection members (Not shown) for supplying the gas.

가스분사부재는 기판(S)의 이동방향과 수직을 이루어 길게 배치되며 기판(S)을 향하는 쪽으로 다수의 분사공들(도시하지 않음)이 형성된 파이프로 이루어질 수 있다.The gas injection member may be a pipe which is long in a direction perpendicular to the moving direction of the substrate S and has a plurality of injection holes (not shown) toward the substrate S.

가스공급관은 가스분사부재와 연결되어 가스를 전달하는 구성으로 관형태로 이루어진다.The gas supply pipe is connected to the gas injection member to transmit the gas, and has a tube shape.

한편 상기와 같은 조건 하에서도 가스분사부(12) 및 기판(S)과의 상대이동시 반응가스 및 소스가스 간의 반응에 의하여 파티클이 발생될 수 있으며 발생된 파티클은 기판(S)에 다공성 박막이 형성되어 막질을 저하시키게 된다.On the other hand, even under the above-described conditions, particles may be generated due to the reaction between the reaction gas and the source gas when the gas is sprayed to the substrate S and the substrate S is relatively moved. And the film quality is deteriorated.

이에 가스분사부(12)는 도 4a 내지 도 5와 같이 가스분사부(12) 및 기판(S)과의 상대이동방향으로 가스의 흐름을 차단하는 하나 이상의 차단막(18)이 설치될 수 있다.4A to FIG. 5, the gas spraying unit 12 may be provided with one or more shielding films 18 for shielding the gas flow in the relative movement direction with respect to the gas spraying unit 12 and the substrate S.

차단막(18)은 소스가스 및 반응가스 사이의 가스흐름을 차단하기 위한 구성요소이다.The blocking film 18 is a component for blocking gas flow between the source gas and the reaction gas.

구체적으로 차단막(18)은 기판(S)의 표면 쪽으로 충분하게 길게 형성되며 가스분사부(12) 및 기판(S)과의 상대이동시 그 이동방향과 반대쪽으로 휘도록 휨이 가능한 부재가 사용됨이 바람직하다.Specifically, it is preferable that the shielding film 18 is sufficiently long toward the surface of the substrate S and can be bent so as to bend in the direction opposite to the moving direction of the gas spraying portion 12 and the substrate S Do.

그리고 차단막(18)의 재질은 PI, PTFE(테프론)과 같은 엔지니어링 플라스틱 등 플라즈마에 강한 재질이 사용됨이 바람직하다.The material of the shielding film 18 is preferably plasma-resistant, such as engineering plastics such as PI and PTFE (Teflon).

한편 가스분사부(12) 및 기판(S)과의 상대이동방향을 기준으로 차단막(18)의 전방 및 후방 쪽에는 반응가스와 소스가스의 차단효과를 높이기 위하여 퍼지가스가 분사되도록 퍼지가스분사부(4)가 설치됨이 바람직하다.On the other hand, on the front and rear sides of the blocking film 18 with respect to the relative movement direction of the gas injection part 12 and the substrate S, a purge gas injection part (4) is preferably provided.

여기서 퍼지가스분사부(4)는 차단막(18)의 전방 및 후방 각각에 별도로 설치되거나 하나로 설치될 수 있다.Here, the purge gas spraying unit 4 may be installed separately or separately on the front and rear sides of the shielding film 18.

또한 차단막(18)의 전방 및 후방에 설치된 퍼지가스분사부(4)에 인접하여 퍼지가스 등의 가스를 배기하는 배기부(2)가 설치됨이 더욱 바람직하다.It is further preferable that an exhaust part 2 for exhausting a gas such as a purge gas is provided adjacent to the purge gas injecting part 4 provided in front of and behind the shielding film 18.

한편 차단막(18)은 도 4a 및 도 4b에 도시된 바와 같이 기판(S) 표면 상에서의 퍼지가스흐름에 의하여 기판(S)의 표면으로부터 미세한 간격을 유지하게 된다.On the other hand, the blocking film 18 keeps a minute gap from the surface of the substrate S by the purge gas flow on the surface of the substrate S as shown in Figs. 4A and 4B.

한편 반응가스는 기판(S)으로 분사됨에 있어서 플라즈마화될 필요가 있다.On the other hand, when the reaction gas is injected into the substrate S, it needs to be converted into plasma.

따라서 반응가스분사부는 반응가스가 흐르는 관, 즉 가스공급관 내에 전극을 설치하여 플라즈마화하거나 RPG를 이용하는 등 다양한 구성이 설치되어 반응가스가 플라즈마화될 수 있다.Therefore, the reaction gas injection unit may be formed into a plasma, in which a reactive gas flows, that is, a gas is supplied into the gas supply pipe, and plasma or RPG is used.

구체적인 예로서 가스분사부(2)는 도 5에서와 같이 반응가스를 공급하는 반응가스공급장치(도시하지 않음)로부터 공급된 반응가스가 기판(S)으로 분사되도록 유로(21)가 다양한 형태로 마련된다.As shown in FIG. 5, the gas injector 2 may be configured to inject the reaction gas supplied from the reaction gas supply device (not shown) supplying the reaction gas into the substrate S in various forms .

그리고 가스분사부(2)는 유도전계에 의하여 플라즈마를 형성하는 유도전계형성부(23)가 마련된다.The gas injector 2 is provided with an induction electric field generating part 23 for generating a plasma by an induction electric field.

유도전계형성부(23)는 유도전계에 의하여 반응가스를 플라즈마화하는 구성요소로서 세라믹, 석영 등의 재질의 유전체(22) 및 유전체(22)를 기준으로 유로(21)의 반대쪽에 설치되며 RF전원이 인가되는 하나 이상의 전극(24)으로 이루어질 수 있다.The induction field effect portion 23 is provided on the opposite side of the flow passage 21 with respect to the dielectric 22 and the dielectric 22 made of ceramic or quartz as a constituent element for converting the reaction gas into plasma by the induction field, And at least one electrode 24 to which the electrode 24 is applied.

유전체(22)는 유로(21) 내의 반응가스를 유도전계에 의하여 반응가스를 플라즈마화할 수 있으면 어떠한 위치에도 설치가 가능하며 도 5에 도시된 바와 같이 유로(21)의 일부를 구성할 수 있다.The dielectric 22 can be installed at any position as long as the reaction gas in the flow path 21 can be plasmaized by the induction electric field and constitute a part of the flow path 21 as shown in FIG.

전극(24)는 판상의 부재로서 한 쌍으로 설치되는 등 다양하게 설치될 수 있다. 특히 전극(24)는 진공챔버(11)의 외부에 설치될 수 있다.The electrodes 24 may be provided in a pair as a plate-shaped member, or the like. In particular, the electrode 24 may be provided outside the vacuum chamber 11.

한편 유도전계형성부(23)는 ICP방식을 구성하면 어떠한 구성도 가능하다.On the other hand, the induced electromagnetically driven part 23 can be configured in any way as long as the ICP system is configured.

예를 들면 유전체(22)는 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이 기판(S)의 폭방향으로 배치된 중공의 관으로 이루어질 수 있다.For example, the dielectric material 22 may be a hollow tube arranged in the width direction of the substrate S as shown in Figs. 6 and 7.

그리고 전극(24)은 중공의 관으로 이루어진 유전체(22)의 관내에 설치될 수 있다.And the electrode 24 may be installed in the tube of the dielectric 22 made of a hollow tube.

1... 소스가스분사부 2... 반응가스분사부
3... 퍼지가스분사부 4... 배기부
1 ... Source gas injection part 2 ... Reaction gas injection part
3 ... purge gas injection part 4 ... exhaust part

Claims (5)

소스가스 및 반응가스를 분사하는 가스분사부가 기판에 대하여 수평방향으로 상대이동하여 기판에 박막을 형성하는 박막 증착 장치로서,
상기 가스분사부는
소스가스를 분사하는 소스가스분사부와, 가스를 흡입하여 배기하는 배기부와, 반응가스를 분사하는 반응가스분사부와 및 퍼지가스를 분사하는 퍼지가스분사부가 기판에 대한 상대이동방향과 수직인 방향으로 순차적으로 설치되며,
기판 상에 존재하는 가스를 흡입하여 상기 배기부로 토출되도록 일단이 기판을 향하고 타단이 상기 배기부와 연통되도록 형성되는 노즐부가 상기 배기부 및 상기 소스가스분사부와의 경계부근에 설치되며,
상기 가스분사부(12) 및 상기 기판(S)과의 상대이동방향으로 가스의 흐름을 차단하는 하나 이상의 차단막(18)이 설치되며,
상기 차단막(18)은 상기 기판(S)의 표면 쪽으로 길게 형성되며 상기 가스분사부(12) 및 상기 기판(S)과의 상대이동시 그 이동방향과 반대쪽으로 휘도록 휨이 가능한 부재가 사용되며,
상기 소스가스는 TMA이며, 상기 반응가스는 2개로서 하나는 O2 이며 나머지 하나는 NH3 또는 NO2인 것을 특징으로 하는 박막 증착 장치.
A thin film deposition apparatus for forming a thin film on a substrate by relatively moving a gas injection unit for injecting a source gas and a reaction gas in a horizontal direction with respect to the substrate,
The gas-
A purge gas injection unit for injecting the purge gas and a gas injection unit for injecting the purge gas into the reaction gas injection unit, Direction,
Wherein a nozzle portion, one end of which is directed to the substrate and the other end of which is communicated with the exhausting portion so as to be sucked into the exhaust portion by sucking the gas present on the substrate, is installed near the boundary between the exhaust portion and the source gas injecting portion,
At least one blocking film 18 for blocking the flow of the gas in the relative movement direction with respect to the gas spraying unit 12 and the substrate S is provided,
The shielding film 18 is formed to be long toward the surface of the substrate S and can be bent so as to bend in a direction opposite to the moving direction of the gas spraying unit 12 and the substrate S when the substrate S is relatively moved.
Wherein the source gas is TMA, the reaction gas is two, one is O 2, and the other is NH 3 or NO 2 .
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 반응가스는 플라즈마화 되어 분사되는 것을 특징으로 하는 박막증착장치.
The method according to claim 1,
Wherein the reaction gas is plasmaized and injected.
제1항에 있어서,
상기 소스가스분사부, 상기 반응가스분사부 및 상기 퍼지가스분사부가 프레임에 설치되며,
상기 노즐부는 상기 프레임으로부터 기판을 향하여 더 돌출된 것을 특징으로 하는 박막증착장치.
The method according to claim 1,
Wherein the source gas injection unit, the reaction gas injection unit, and the purge gas injection unit are installed in a frame,
Wherein the nozzle part further protrudes from the frame toward the substrate.
제1항에 있어서,
상기 노즐부는 금속 또는 테프론 재질을 가지는 것을 특징으로 하는 박막증착장치.
The method according to claim 1,
Wherein the nozzle unit has a metal or Teflon material.
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