KR101765523B1 - 비접촉 롤투롤 원자 증착 시스템 - Google Patents

비접촉 롤투롤 원자 증착 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명의 일 측면에 따른 비접촉 롤투롤 원자 증착 시스템은 유동성을 확보하는 기판이 공급되는 공급부와, 상기 공급부에서 공급되는 상기 기판을 롤에 의하여 이송시키는 이송부와, 상기 이송부에 의하여 이송되는 상기 기판에 원자층 증착(ALD)을 위하여 적어도 하나 이상의 전구체를 분사하는 증착부와, 상기 증착부 내측에 구비되어 롤과 접촉하여 상기 기판의 일 표면의 파손을 방지하기 위하여 턴바를 다수 구비하는 파손방지부와, 상기 증착부에 의하여 상기 전구체가 증착된 상기 기판이 상기 파손방지부에 의하여 이송되어 감기는 처리부를 포함할 수 있다.

Description

비접촉 롤투롤 원자 증착 시스템{Non-Contact Roll-To-Roll ALD System}
본 발명은 비접촉 롤투롤 원자 증착 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는기판이 롤에 의하여 이송되며 롤 및 기판간의 접촉을 방지하여 기판의 파손을 방지할 수 있는 비접촉 롤투롤 원자 증착 시스템에 관한 것이다.
지금까지는 반도체 소자용 박막의 제조에 물리기상 증착법(PVD: Physical Vapor Deposition) 또는 화학기상 증착법(CVD: Chemical Vapor Deposition) 기술이 이용되었으나, 이러한 기존의 기술은 선폭 90nm 이하의 나노급 초고집적 소자 제조에 적용하기에는 한계가 있다.
잘 알려져 있는 바와 같이, 원자층 증착(ALD: Atomic Layer Deposition)의 경우, 복잡한 형상의 3차원 구조에서도 뛰어난 균일도를 가지는 나노 두께의 박막 증착이 가능하기 때문에 나노급 반도체 소자 제조의 필수적인 증착 기술로 주목받고 있다. 이러한 원자층 증착은 우수한 단차 피복성과 고품질의 박막의 성장이 가능하다는 장점을 갖는 반면, 낮은 생산성이라는 한계를 가지고 있다.
원자층 증착의 낮은 생산성이라는 한계를 극복하기 위해 사이클릭(Cyclic) CVD, PEALD(Plasma Enhanced ALD), 배치타입(Batch Type) ALD, 롤투롤(Roll-to-Roll) ALD 등 많은 연구가 진행되고 있다.
이러한 많은 연구들 중 롤투롤 ALD는 롤에서 롤로 이동되는 증착 대상물(통상적으로 예를 들면, 연성의 기판)의 안정적인 이동을 통하여 연성 기판 위에 연속적인 공정을 통하여 박막을 성장시킴으로써 대량의 박막을 성장시키는 방법이다.
일반적으로 ALD의 성장되는 박막의 두께는 공정이 진행되는 사이클(cycle)에 따라 두께가 결정된다. 사이클은 주기라는 뜻 그대로 ALD 공정이 주기적으로 반복되는 것을 일컫는 말이다.
ALD는 주기적으로 소스공급/퍼지/반응공급/퍼지(source pulse/purge/reactant pulse/purge)의 4 공정이 주기적으로 반복되는 이러한 4공정을 1주기의 사이클이라고 한다. 이러한 사이클의 주기를 컨트롤하는 방법은 시간적인 측면과 공간적인 측면으로 나눠진다.
시간분할적인 ALD 시스템은 동일한 공간 영역 하에 펄스(pulse) 시간과 퍼지(purge) 시간의 조정을 통하여 시간적인 분할로써 사이클을 컨트롤하여 성장되는 박막의 두께를 조절할 수 있다. 시간분할적인 ALD 시스템은 대부분의 보통의 ALD 시스템에서 사용되어 진다.
반면에 공간분할적인 ALD 시스템은 소스와 반응 그리고 퍼지의 공정이 일어나는 공간을 분할하여 주기적으로 공간의 이동에 의해 사이클이 컨트롤 되어 박막의 두께를 조절하는 방법을 말한다. 이러한 공간분할적인 ALD 시스템은 보통 롤투롤 ALD 시스템에서 사용되어 진다. 그 이유는 롤투롤 ALD 시스템의 특성 상(이동되는 연성 기판의 동일한 이동도가 요구됨) 시간적인 분할을 통하여 사이클을 컨트롤하는데 다소 어려움이 존재한다. 이 때문에 펄스 공정의 공간과 퍼지 공정의 공간을 분할함(unit)으로써 사이클을 컨트롤하는 방법을 사용하게 된다.
그러나 기존의 롤투롤 ALD 시스템의 경우 연성 기판의 이동을 위해서 연성 기판의 이동경로에 많은 수의 롤러들을 위치시켜 연성기판의 이동 경로를 유도하였다. 이와 같이 롤러들은 연성기판의 공정 주기의 수가 증가하면 증가할수록 롤러의 수 또한 이에 따라 증가하기 때문에 장치의 구성이 복잡해지며, 다수의 롤러들에 의하여 기판의 표면에 스크래치 등과 같은 파손이 발생하는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 장비 구성을 단순화하여 기판에 전구체를 원자층 증착법(ALD)에 의하여 증착시킬 수 있는 비접촉 롤투롤 원자 증착 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 원자층 증착법(ALD)에 의하여 전구체를 증착시키는 기판이 서로 충돌하거나 롤에 의하여 파손되지 않도록 이송방향을 전환시키며 이송할 수 있는 비접촉 롤투롤 원자 증착 시스템을 제공하는 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 비접촉 롤투롤 원자 증착 시스템은 유동성을 확보하는 기판이 공급되는 공급부와, 상기 공급부에서 공급되는 상기 기판을 롤에 의하여 이송시키는 이송부와, 상기 이송부에 의하여 이송되는 상기 기판에 원자층 증착(ALD)을 위하여 적어도 하나 이상의 전구체를 분사하는 증착부와, 상기 증착부 내측에 구비되어 롤과 접촉하여 상기 기판의 일 표면의 파손을 방지하기 위하여 턴바를 다수 구비하는 파손방지부와, 상기 증착부에 의하여 상기 전구체가 증착된 상기 기판이 상기 파손방지부에 의하여 이송되어 감기는 처리부를 포함할 수 있다.
상기 증착부는 상기 기판이 파손방지부에 의하여 이송하며 제 1전구체가 증착되드록 상기 제 1전구체를 수용하도록 상기 증착부의 상부에 구비되는 제 1챔버와, 상기 제 1챔버와 대응되는 위치에 구비되며 상기 턴바에 의하여 상기 롤과 비접촉되며 이송되는 상기 기판에 상기 제 2전구체를 수용하는 제 2챔버와, 상기 제 1챔버와 상기 제 2챔버 사이에 구비되어 상기 기판에 증착되지 않는 상기 제 1전구체와 상기 제 2전구체를 제거하기 위하여 불활성 가스를 수용하는 제 3챔버를 구비할 수 있다.
상기 증착부는 상기 제 1챔버와 상기 제 2챔버와 상기 제 3챔버를 서로 구획하기 위하여 각각의 챔버 사이에 구획판을 구비하고, 상기 구획판은 상기 기판이 관통할 수 있는 소정의 크기로 형성된 적어도 하나 이상의 관통홀이 구비될 수 있다.
상기 제 1챔버와 상기 제 2챔버는 상기 전구체를 분사시키는 분사펌프와, 상기 기판에 증착되지 않는 상기 전구체를 외부로 진공 배출시키는 배출펌프를 구비할 수 있다.
상기 파손방지부는 상기 증착부 내측에 구비되어 상기 기판을 이송시키기 위하여 수평으로 배치되어 회전하는 수평바와, 상기 수평바에서 이송되는 상기 기판을 수직으로 이송방향을 전환시키기 위하여 사선으로 배치되어 회전하는 상기 턴바와, 상기 턴바에서 이송되는 상기 기판의 방향을 전환시키기 위하여 수직으로 형성되는 수직바를 구비할 수 있다.
상기 파손방지부는 상기 제 1챔버 내측에 상기 수평바를 구비하여 상기 수평바를 통해 이송되는 상기 기판은 상기 제 1전구체가 증착되고, 상기 제 2챔버 내측에 상기 턴바와 상기 수직바가 구비되어 상기 턴바와 상기 수직바를 통해 이송되는 상기 기판은 상기 제 2전구체가 증착될 수 있다.
상기 제 3챔버는 상기 수평바와 상기 턴바 사이에 이송되는 상기 기판에 증착되지 않는 상기 전구체를 제거할 수 있다.
상기 파손방지부는 상기 기판에 요구되는 두께의 상기 전구체가 적층될 때까지 다수의 상기 수평바와 상기 턴바와 상기 수직바를 구비하여 상기 기판을 이송시킬 수 있다.
본 발명에 따른 비접촉 롤투롤 원자 증착 시스템에 의하면, 증착부 내부에 구비된 다수의 챔버를 파손방지부에 의하여 기판이 이송하며 전구체가 증착되는 것으로 장비 구성이 단순화될 수 있는 것이다.
그리고, 증착부 내부에서 이송되는 기판이 턴바에 의하여 수평과 수직 방향을 번갈아가며 이송되므로 전구체가 증착되는 표면이 롤 및 서로 충돌하여 파손되지 않을 수 있는 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 비접촉 롤투롤 원자 증착 시스템을 나타낸 개념도.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 증착부에 파손방지부가 구비된 모습을 나타낸 단면도.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 증착부를 나타낸 단면도.
도 4 내지 도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 파손방지부를 나타낸 사시도.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 파손방지부에서 기판이 이송되는 모습을 나타낸 개략도.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시 예에 따른 비접촉 롤투롤 원자 증착 시스템에 대해 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 비접촉 롤투롤 원자 증착 시스템을 나타낸 개념도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 증착부에 파손방지부가 구비된 모습을 나타낸 단면도이다.
도 1 내지 도 2에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시 예에 따른 비접촉 롤투롤 원자 증착 시스템은 유동성을 확보하는 기판(10)이 공급되는 공급부(100)와, 상기 공급부(100)에서 공급되는 상기 기판(10)을 롤(210)에 의하여 이송시키는 이송부(200)와, 상기 이송부(200)에 의하여 이송되는 상기 기판(10)에 원자층 증착(ALD)을 위하여 적어도 하나 이상의 전구체(600)를 분사하는 증착부(300)와, 상기 증착부(300) 내측에 구비되어 롤(210)과 접촉하여 상기 기판(10)의 일 표면의 파손을 방지하기 위하여 턴바(420)를 다수 구비하는 파손방지부(400)와, 상기 증착부(300)에 의하여 상기 전구체(600)가 증착된 상기 기판(10)이 상기 파손방지부(400)에 의하여 이송되어 감기는 처리부(500)를 구비할 수 있다.
상기 공급부(100)는 상기 유동성을 확보하는 기판(10)이 공급될 수 있으며 상기 공급부(100)에는 다수의 롤(210)이 구비될 수 있다. 이 때, 다수의 롤(210)이 이송부(200)가 될 수 있으며, 상기 이송부(200)에 의하여 상기 공급부(100)를 통해 상기 증착부(300)로 상기 기판(10)이 공급될 수 있다.
또한, 상기 공급부(100)는 상기 기판(10)이 상기 증착부(300)로 이송되기 전에 이물질 등이 부착되지 않도록 상기 공급부(100)의 환기 및 이물질을 제거할 수 있는 환기펌프(110)가 구비될 수 있다.
상기 기판(10)은 상기 이송부(200)에 의하여 이동되며 상기 증착부(300)로 이송될 수 있도록 유동성이 확보되어 유연하며 얇은 재질로 형성될 수 있다. 또한, 상기 기판(10)은 소정의 길이로 형성될 수 있거나 길게 형성되어 상기 증착부(300)에서 끊기지 않고 이동하며 형성될 수 있다. 또한, 상기 기판(10)은 끊기지 않고 감겨있는 롤의 형태로 형성되어 상기 이송부(200)에 의하여 회전하며 단부를 이송시킬 수 있다.
이러한, 상기 기판(10)은 상기 증착부(300)에서 원자층 증착을 위하여 플라스틱 필름, 플라스틱 시트, 금속 시트, 금속 필름, 유리 시트, 유리, 금속 또는 플라스틱 기판(10) 상에 형성된 광전자 소자, 및 초고 장벽 코팅을 요구하는 다른 물질로 형성될 수 있다.
상기 이송부(200)는 상기 기판(10)을 롤(210)에 의하여 이송시킬 수 있다. 상기 이송부(200)는 다수의 롤(210)로 형성될 수 있으며 상기 기판(10)이 상기 공급부(100)에서 공급되어 상기 증착부(300)에서 방출될 때까지 형성될 수 있다.
이러한, 상기 이송부(200)는 다수의 레일 또는 다수의 롤(210)로 형성되어 상기 기판(10)을 이송시킬 수 있으며, 상기 이송부(200)에는 상부와 하부에 롤(210)이 구비된 적어도 하나 이상의 롤-투-롤(Roll-to-Roll)로 형성되어 상기 기판(10)이 관통되며 이송될 수 있다.
또한, 상기 이송부(200)는 상기 처리부(500)에도 구비되어 상기 증착부(300)에서 전구체(600)가 증착된 상기 기판(10)을 이송할 수 있다.
상기 증착부(300)는 도 3을 참조하면, 상기 기판(10)이 파손방지부(400)에 의하여 이송하며 제 1전구체(610)가 증착되드록 상기 제 1전구체(610)를 수용하도록 상기 증착부(300)의 상부에 구비되는 제 1챔버(310)와, 상기 제 1챔버(310)와 대응되는 위치에 구비되며 상기 턴바(420)에 의하여 상기 수직바(430)와 비접촉되며 이송되는 상기 기판(10)에 상기 제 2전구체(620)를 수용하는 제 2챔버(320)와, 상기 제 1챔버(310)와 상기 제 2챔버(320) 사이에 구비되어 상기 기판(10)에 증착되지 않는 상기 제 1전구체(610)와 상기 제 2전구체(620)를 제거하기 위하여 불활성 가스(350)를 수용하는 제 3챔버(330)를 구비할 수 있다.
상기 증착부(300)는 상기 기판(10)에 원자층 증착법(ALD : Atomic Layer Deposition)을 활용하여 원자 단위의 전구체(600)(precursor)물질을 증착할 수 있다.
이러한, 상기 증착부(300)는 다수의 챔버에서 상기 기판(10)을 이송시키며 다수의 전구체(600)를 분사하므로 상기 기판(10)의 일 표면에 매우 얇은 전구체(600) 박막이 형성되어 유기 발광 소자(OLED), LED, LCD 또는 전기 영동에 사용되는 것과 같은 가요성 디스플레이 코팅, RFID, MEMS, 광학 코팅, 가요성 기판(10) 상의 전자부품, 가요성 기판(10) 상의 박막, 일렉트로크로믹스 및 광기전력 분야에 사용될 수 있다.
상기 제 1챔버(310)는 상기 증착부(300)의 상단에 구비될 수 있으며, 상기 제 1챔버(310)의 상단에서 제 1전구체(610)가 분사되는 분사펌프(360)가 구비될 수 있다. 이러한, 상기 분사펌프(360)는 상기 제 1챔버(310)에 적어도 하나 이상이 구비될 수 있으며, 상기 기판(10)에 직접 상기 제 1전구체(610)를 분사하거나 상기 제 1챔버(310)내로 분사하는 등 다양한 분사방법이 사용될 수 있다.
또한, 상기 제 1챔버(310)는 상기 제 1전구체(610)가 상기 기판(10)에 효과적으로 증착될 수 있도록 별도의 히터를 구비하여 실온 내지 400℃ 쯤으로 제 1챔버(310)의 온도를 형성할 수 있다.
그리고 상기 제 1챔버(310)는 상기 기판(10)에 증착되지 않는 상기 제 1전구체(610)를 제거하기 위하여 배출펌프(370)를 구비할 수 있다.
상기 제 2챔버(320)는 상기 제 1챔버(310)에 구비된 상기 제 1전구체(610)와 다르거나 같은 상기 제 2전구체(620)가 상기 기판(10)에 분사될 수 있다. 상기 제 2챔버(320)도 상기 제 1챔버(310)와 동일하게 분사펌프(360)와 상기 배출펌프(370)와 별도의 히터를 구비할 수 있으며, 상기 제 1챔버(310)와 상기 제 2챔버(320) 사이를 파손방지부(400)에 의하여 상기 기판(10)이 왕복으로 이송되며 상기 제 1전구체(610)와 상기 제 2전구체(620)가 증착될 수 있다.
상기 제 3챔버(330)는 상기 제 1챔버(310)와 상기 제 2챔버(320) 사이에 구비되어 상기 상기 제 1챔버(310)와 상기 제 2챔버(320) 사이를 왕복으로 이송하는 상기 기판(10)에 완전히 증착되지 않은 상기 제 1전구체(610) 및 상기 제 2전구체(620)를 제거할 수 있다.
이 때, 상기 제 3챔버(330)는 상기 제 1전구체(610)와 상기 제 2전구체(620)를 제거하기 위하여 불활성 가스(350)를 수용할 수 있다. 이러한, 불활성 가스(350)는 질소와 같은 캐리어 가스 또는 아르곤이 수용하도록 구성될 수 있으며, 상기 불활성 가스(350)는 제 1전구체(610) 및 제 2전구체(620)가 제 1챔버(310) 또는 제 2챔버(320) 내로 도입되는 것보다 높은 압력에서 제 3챔버(330) 내로 유입될 수 있다.
상기 제 3챔버(330)는 압력 및 별도의 펌프에 의하여 불활성 가스(350)를 배출시켜 제 1전구체(610) 및 제 2전구체(620)가 상기 기판(10)에 완전히 증착되지 않으면 상기 기판(10)에서 제거될 수 있는 것이다.
이러한 증착부(300)의 원자층 증착법(ALD) 공정을 설명하면, 상기 제 1챔버(310)로 이송되는 상기 기판(10)에 제 1전구체(610)가 분사되어 상기 기판(10)에 상기 제 1전구체(610)가 증착되고, 상기 제 1챔버(310)에서 상기 제 2챔버(320)로 이송될 때 상기 제 1챔버(310)와 상기 제 2챔버(320) 사이에 구비되는 제 3챔버(330)에서 상기 제 1기판(10)에 완전히 증착되지 않은 상기 제 1전구체(610)를 불활성 가스(350)에 의하여 제거할 수 있다. 그리고 상기 제 1전구체(610)가 완전히 증착된 상기 기판(10)이 상기 제 2챔버(320)로 이송되어 상기 제 2전구체(620)가 분사되고 상기 제 1전구체(610) 상부에 상기 제 2전구체(620)가 증착될 수 있고 반대로 제 2챔버(320)에서 제 3챔버(330)를 거쳐 상기 제 1챔버(310)로 이송되며 상기 제 2전구체(620) 상부에 상기 제 1전구체(610)가 증착될 수 있다.
이와 같이, 상기 제 1전구체(610)와 상기 제 2전구체(620)가 상기 제 1챔버(310)와 상기 제 2챔버(320)를 이송하는 과정에서 상기 제 3챔버(330)를 거치는 과정을 왕복하므로 인해 상기 기판(10)에 상기 전구체(600)가 완전히 증착될 수 있다.
또한, 상기 증착부(300)는 상기 제 1챔버(310)와 상기 제 2챔버(320)와 상기 제 3챔버(330)를 서로 구획하기 위하여 각각의 챔버 사이에 구획판(340)을 구비하고, 상기 구획판(340)은 상기 기판(10)이 관통할 수 있는 소정의 크기로 형성된 적어도 하나 이상의 관통홀(341)이 구비하여 상기 제 1챔버(310)와 상기 제 2챔버(320)의 상기 제 1전구체(610) 및 상기 제 2전구체(620)가 제 3챔버(330)로 이송되지 않고 상기 기판(10)만 이동할 수 있다.
상기 파손방지부(400)는 도 4 내지 도 5를 참조하면, 상기 증착부(300) 내측에 구비되어 상기 기판(10)을 이송시키기 위하여 수평으로 배치되어 회전하는 수평바(410)와, 상기 수평바(410)에서 이송되는 상기 기판(10)을 수직으로 이송방향을 전환시키기 위하여 사선으로 배치되어 회전하는 상기 턴바(420)와, 상기 턴바(420)에서 이송되는 상기 기판(10)의 방향을 전환시키기 위하여 수직으로 형성되는 수직바(430)를 구비할 수 있다.
이러한, 상기 파손방지부(400)는 상기 증착부(300) 내부에 구비되어 원형으로 형성되어 회전하는 바(410, 420, 430)의 배치형상에 따라 상기 파손방지부(400)에 의하여 이송되는 상기 기판(10)이 롤 및 바(410, 420, 430)와 기판(10)간의 접촉이 이루어지지 않으므로 상기 기판(10)의 표면에 스크래치 등과 같은 파손되지 않고, 상기 전구체(600)가 증착될 수 있다. 또한, 상기 수평바(410)과 상기 턴바(420)과 상기 수직바(430)는 별도의 롤(111)로 형성될 수 있다.
상기 수평바(410)는 상기 제 1챔버(310) 내측에 구비되어 상기 공급부(100)를 통해 공급되는 상기 기판(10)을 하부의 상기 제 2챔버(320)로 이송시킬 수 있다. 상기 수평바(410)는 상기 기판(10)의 진행방향을 전환할 때 상기 기판(10) 또는 상기 수평바(410)에 의하여 파손되는 것을 방지하기 위하여 상기 수평바(410)를 소정의 간격으로 배치하여 복수개의 수평바(410)를 통해 하부로 이송될 수 있도록 할 수 있다.
예를 들어, 하나의 상기 수평바(410)에 의하여 상기 기판(10)의 방향을 전환하면 상기 수평바(410)의 폭만큼 이송되는 상기 기판(10)의 간격이 유지되므로 상기 기판(10)에 제 1전구체(610)가 원활히 증착되지 않을 수 있으며, 상기 기판(10)간의 충돌이 발생할 수 있으므로, 적어도 하나 이상의 상기 수평바(410)를 소정의 간격으로 배치하여 상기 기판(10)이 이송될 때 소정의 간격이 유지되도록 하여 상기 제 2챔버(320) 방면으로 이송될 수 있도록 할 수 있다.
상기 턴바(420)는 상기 제 2챔버(320) 내측에 구비될 수 있으며, 상기 제 1챔버(310)에서 수직으로 이송되는 상기 기판(10)을 제 2챔버(320)에서 수평으로 이송되도록 방향을 전환하기 위하여 소정의 경사각으로 형성될 수 있다.
상기 턴바(420)는 상기 수평바(410)와 동일한 선상에 구비될 수 있으며, 상기 기판(10)이 이송될 때 파손되지 않고 전구체(600)가 증착될 수 있도록 다수가 소정의 간격을 유지하며 형성될 수 있다.
상기 수직바(430)는 상기 턴바(420)의 후면에 구비되며, 상기 턴바(420)와 동일하게 상기 제 2챔버(320) 내측에 구비될 수 있다.
상기 수직바(430)는 상기 턴바(420)를 통해 후면으로 전달된 상기 기판(10)을 다시 전면으로 방향을 전환시키도록 회전할 수 있으며, 상기 수평바(410)와 동일하게 소정의 간격으로 배치하여 상기 기판(10)이 이송될 때 파손되지 않도록 할 수 있다.
상기 수평바(410)와 상기 턴바(420)와 상기 수직바(430)는 동일 선상에 구비되어 상기 수평바(410)에서 상기 턴바(420)를 거쳐 상기 수직바(430)로 이송되는 상기 기판(10)에 상기 전구체(600)가 증착될 수 있고 상기 수직바(430)에서 상기 턴바(420)를 거쳐 상기 수평바(410)로 다시 이동하는 과정을 통해 상기 제 1챔버(310)와 상기 제 2챔버(320) 사이를 상기 기판(10)에 상기 전구체(600)가 증착되면서 왕복 이송될 수 있다.
이와 같이, 상기 파손방지부(400)는 동일 선상의 상기 수평바(410)와 상기 턴바(420)와 상기 수직부에 의하여 이송되는 상기 기판(10)의 두께를 조절하기 위하여 상기 수평바(410)와 상기 턴바(420)와 상기 수직바(430)를 다수 구비하여 상기 기판(10)을 이송시키며 상기 전구체(600)를 증착시킬 수 있다.
또한, 상기 파손방지부(400)는 도 6에 도시된 바와 같이 상기 기판(10)이 상기 증착부(300)에서 이송되며 상기 전구체(600)가 증착되는 동안 상기 전구체(600)가 증착되는 면은 서로 충돌되거나 롤 및 바(410, 420, 430)에 접촉되지 않으므로 상기 기판(10)의 파손을 방지할 수 있다.
상기 처리부(500)는 상기 증착부(300)에서 상기 전구체(600)가 증착된 후 상기 이송부(200)에 의하여 이송되어 롤로 감겨 처리될 수 있다.
이러한, 상기 처리부(500)는 상기 공급부(100)와 반대 공정을 거쳐 유동성이 확보된 상기 기판(10)이 보관되거나 이동될 수 있다.
또한, 비접촉 롤투롤 원자 증착 시스템은 도면에는 도시하지 않았지만 상기 이송부(200) 및 파손방지부(400)의 속도 및 장력을 제어할 수 있는 제어부가 더 구비될 수 있다.
이상에서는 본 발명의 일 실시 예에 따른 비접촉 롤투롤 원자 증착 시스템에 대해 설명하였으나, 본 발명의 사상은 본 명세서에 제시되는 실시 예에 제한되지 아니한다. 그리고, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상범위 내에 든다고 할 것이다.
10: 기판 100: 공급부
200: 이송부 300: 증착부
310: 제 1챔버 320: 제 2챔버
330: 제 3챔버 400: 파손방지부
410: 수평바 420: 턴바
430: 수직바 500: 처리부
600: 전구체

Claims (8)

  1. 유동성을 확보하는 기판이 공급되는 공급부와,
    상기 공급부로부터 공급되는 상기 기판을 롤에 의하여 이송시키는 이송부와,
    상기 이송부에 의하여 이송되는 상기 기판에 원자층 증착(ALD)을 위하여 적어도 하나 이상의 전구체를 분사하는 증착부와,
    상기 증착부 내측에 구비되어 롤과 접촉하여 상기 기판의 일 표면의 파손을 방지하기 위한 파손방지부와,
    상기 증착부에 의하여 상기 전구체가 증착된 상기 기판이 상기 파손방지부에 의하여 이송되어 감기는 처리부를 구비하고,
    상기 증착부는 상기 기판이 파손방지부에 의하여 이송하며 제 1전구체가 증착되도록 상기 제 1전구체를 수용하도록 상기 증착부의 상부에 구비되는 제 1챔버와,
    상기 제 1챔버와 대응되는 위치에 구비되며 턴바에 의하여 상기 롤과 비접촉되며 이송되는 상기 기판에 제 2전구체를 수용하는 제 2챔버와,
    상기 제 1챔버와 상기 제 2챔버 사이에 구비되어 상기 기판에 증착되지 않는 상기 제 1전구체와 상기 제 2전구체를 제거하기 위하여 불활성 가스를 수용하는 제 3챔버를 구비하고,
    상기 파손방지부는 상기 제 1챔버의 내측에 구비되어 상기 기판을 하부의 상기 제 2챔버로 이송시키기 위하여 수평으로 배치되어 회전하는 수평바와,
    상기 제 2챔버 내측에서 상기 수평바와 동일한 선상에 구비되며 상부의 상기 수평바에서 이송되는 상기 기판을 직각으로 이송방향을 전환하여 상기 수평바의 위치보다 후면으로 이송시키기 위하여 사선으로 배치되어 회전하는 턴바와,
    상기 제 2챔버 내측에서 상기 턴바의 후면에 구비되며 턴바에 의하여 상기 수평바의 위치보다 후면으로 이송되는 상기 기판의 방향을 전환하여 전면으로 이송시키기 위하여 수직으로 형성되는 수직바를 구비하는 것을 특징으로 하는 비접촉 롤투롤 원자 증착 시스템.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 증착부는 상기 제 1챔버와 상기 제 2챔버와 상기 제 3챔버를 서로 구획하기 위하여 각각의 챔버 사이에 구획판을 구비하고,
    상기 구획판은 상기 기판이 관통할 수 있는 미리 정해진 크기로 형성된 적어도 하나 이상의 관통홀이 구비되는 것을 특징으로 하는 비접촉 롤투롤 원자 증착 시스템.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1챔버와 상기 제 2챔버는 상기 전구체를 유입시키는 분사펌프와,
    상기 기판에 증착되지 않는 상기 전구체를 외부로 진공 배출시키는 배출펌프를 구비하는 것을 특징으로 하는 비접촉 롤투롤 원자 증착 시스템.
  5. 삭제
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 파손방지부는 상기 제 1챔버 내측에 상기 수평바를 구비하여 상기 수평바를 통해 이송되는 상기 기판은 상기 제 1전구체가 증착되고,
    상기 제 2챔버 내측에 상기 턴바와 상기 수직바가 구비되어 상기 턴바와 상기 수직바를 통해 이송되는 상기 기판은 상기 제 2전구체가 증착되는 것을 특징으로 하는 비접촉 롤투롤 원자 증착 시스템.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 제 3챔버는 상기 수평바와 상기 턴바 사이에 이송되는 상기 기판에 증착되지 않는 상기 전구체를 제거하는 것을 특징으로 하는 비접촉 롤투롤 원자 증착 시스템.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 파손방지부는 상기 기판에 요구되는 두께의 상기 전구체가 적층될 때까지 다수의 상기 수평바와 상기 턴바와 상기 수직바를 구비하여 상기 기판을 이송시키는 것을 특징으로 하는 비접촉 롤투롤 원자 증착 시스템.
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