KR102033514B1 - 네블라이저를 포함하는 박막 증착 장치 및 이를 이용한 박막 증착 방법 - Google Patents

네블라이저를 포함하는 박막 증착 장치 및 이를 이용한 박막 증착 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 네블라이저를 포함하는 박막 증착 장치 및 이를 이용한 박막 증착 방법에 관한 것으로, 본 발명의 실시 예를 따르는 네블라이저를 포함하는 박막 증착 장치는, 기판 상에 증착 공정이 수행되는 반응 챔버; 상기 반응 챔버 내로 원료를 공급하고 네블라이저를 포함하는 원료 공급부; 기판을 지지하는 기판 스테이지, 및 상기 기판 스테이지를 지지하고 상기 기판 스테이지의 위치를 이동하는 플레이트봉,을 포함하는 플레이트부; 및 상기 플레이트부의 일단에 연결되고, 상기 플레이트부를 이동하는 레일부;를 포함한다..

Description

네블라이저를 포함하는 박막 증착 장치 및 이를 이용한 박막 증착 방법{THIN FILM DEPOSITION APPARATUS INCLUDING NEBULIZER AND METHOD OF DEPOSITING THIN FILM USING THE SAME}
본 발명은 네블라이저를 포함하는 박막 증착 장치 및 이를 이용한 박막 증착 방법에 관한 것이다. 구체적으로, 기판 스테이지를 자유롭게 이동할 수 있는 부재를 포함하는 네블라이저를 포함하는 박막 증착 장치에 관한 것이다.
박막, 특히 산화물의 박막은 디스플레이 분야, 태양전지 분야, 터치패널 분야 등 다양한 분야에서 전자 소자로 이용되는 것으로, 간단한 조성 변화로 광학적으로 투명하면서도 전기 전도성이 높은 박막의 형성이 가능하므로 그 관심이 증대되고 있다.
한편, 기존 산화물 박막 제조 시에는 고가의 진공 증착 장비 및 타겟 등의 공정이 많이 이용되었으나, 최근에는 경제성 있는 공정을 위하여 용액 공정을 통한 산화물 박막 형성 방법에 대한 연구가 이루어지고 있다. 대표적인 용액 공정으로는 spin-coating, inkjet printing 등이 있으며, 용액 공정은 일반적인 진공공정에 비하여 저가의 비용으로 대면적에 균일한 박막의 형성이 유리하며, 방법이 매우 간단하고, 박막 사이의 계면의 특성을 조절하면 추가적인 전기적 특성 향상을 기대할 수 있다는 장점이 있으나, 일반적인 열처리 방식을 이용하여 우수한 전기적 특성을 얻기 위해서는 매우 높은 온도가 요구된다. 이러한 열처리 온도는 용액 공정의 제조비용을 증가시키는 문제점이 있다. 이에 마이크로파를 이용한 용액 공정이 제안되었다.
마이크로파(Mirowave)는 주파수가 낮은 전자기파의 한 종류(3 내지 300 GHz)로서, 산업용, 과학용 또는 의료용 등의 응용분야에 적용할 수 있는 재현성이 높은 강력한 에너지원이다. 일반적으로 물질을 가열하기 위해서는 열원으로부터 전도열을 이용하여 처리하였으며, 열은 시료와 용매에 전달되기 위해 먼저 시료 용기, 매질을 통하여 물질에 전달되다. 이러한 중간과정은 비효율적이며, 열 손실이 발생하고, 수시간이 소요된다. 이에 비하여, 마이크로파는 재질과 열전도도에 의존하지 않고, 직접 시료에 전달되어, 분자의 회전운동으로 인해 에너지를 전달한다.
이외에 네블라이저(nebulizer)를 이용한 용액 공정은 통하여 기판 상에 박막을 증착시키는데 이용된다. 일반적으로 웨이퍼나 유리 등의 기판 상에 박막 층을 형성시켜 태양전지 등의 제조에서 증착 공정을 수행한다. 이외에 태양전지를 제조하면서 다양한 증착 장비들이 사용되고 있다.
종래의 네블라이저를 이용한 용액 공정 장치는 기판이 장착된 기판 스테이지의 움직임을 조절할 수 없어서 기판에 증착되는 박막의 두께 균일성을 제어하기 어렵고, 다양한 원료를 공급하여 박막을 증착하는 것이 어려운 문제점이 있다.
대한민국 공개특허공보 제10-2011-0007681호
본 발명은 기판 스테이지를 자유롭게 이동함으로써 기판 상에 증착되는 박막의 두께 및 품질을 제어하여 개선할 수 있으며, 다양한 종류의 원료를 공급하여 다양한 박막을 효율적으로 증착할 수 있는 네블라이저를 포함하는 박막 증착 장치 및 이를 이용한 박막 증착 방법을 제공함을 목적으로 한다.
또한, 공정 시간 및 공정 비용을 감소시킬 수 있다.
본 발명의 실시 예를 따르는 네블라이저를 포함하는 박막 증착 장치는, 기판 상에 증착 공정이 수행되는 반응 챔버; 상기 반응 챔버 내로 원료를 공급하고 네블라이저를 포함하는 원료 공급부; 기판을 지지하는 기판 스테이지, 및 상기 기판 스테이지를 지지하고 상기 기판 스테이지의 위치를 이동하는 플레이트봉,을 포함하는 플레이트부; 및 상기 플레이트부의 일단에 연결되고, 상기 플레이트부를 이동하는 레일부;를 포함한다.
상기 레일부는 상기 플레이트부를 상하 및 좌우로 이동할 수 있다.
상기 레일부는 상기 플레이트부가 이동하는 경로를 제공하는 레일, 및 상기 플레이트부에 구동력을 제공하는 구동부재를 포함할 수 있다.
상기 플레이트봉은 길이가 연장 또는 단축됨으로써 상기 기판 스테이지의 위치를 이동할 수 있다.
상기 원료 공급부는, 상기 반응 챔버 내로 원료를 공급하는 원료 공급관, 상기 원료 공급관을 통해 공급되는 원료를 저장하는 저장부, 및 상기 저장부로부터 원료가 공급되는 것을 차단하는 차단부,를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 예를 따르는 네블라이저를 포함하는 박막 증착 장치를 이용한 박막 증착 방법은, 앞서 설명한 네블라이저를 포함하는 박막 증착 장치를 이용한 박막 증착 방법이며, 상기 기판 스테이지에 기판을 배치하는 단계; 기판 상에 증착하고자 하는 박막의 종류를 고려하여 플레이트부의 위치를 상기 레일부를 이용하여 상기 플레이트부를 이동하는 단계; 상기 플레이트봉을 이용하여 상기 기판 스테이지를 이동하는 단계; 및 상기 원료 공급부에서 원료를 공급하여 상기 기판 스테이지 상에 배치된 기판에 박막을 증착하는 단계;를 포함한다.
상기 기판 스테이지에 기판을 배치하는 단계 이후에, 상기 기판을 가열하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 예를 따르는 네블라이저를 포함하는 박막 증착 장치 및 이를 이용한 박막 증착 방법은, 기판 스테이지를 자유롭게 이동함으로써 기판 상에 증착되는 박막의 두께 및 품질을 제어하여 개선할 수 있으며, 다양한 종류의 원료를 공급하여 다양한 박막을 효율적으로 증착할 수 있다.
또한, 공정 시간 및 공정 비용을 감소시킬 수 있다.
도 1 내지 도 2는 본 발명의 실시 예를 따르는 네블라이저를 포함하는 박막 증착 장치를 도시한 것이다.
도 3은 본 발명의 실시 예를 따르는 네블라이저를 포함하는 박막 증착 장치의 단면도이다.
도 4 및 도 5는 플레이트부를 도시한 것이다.
도 6은 레일부를 도시한 것이다.
도 7 내지 도 9는 레일부 상에서 플레이트부가 이동하는 모습을 도시한 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 형태들을 다음과 같이 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시 형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시 형태로 한정되는 것은 아니다.　 또한, 본 발명의 실시 형태는 당해 기술분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다.　 따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있으며, 도면 상의 동일한 부호로 표시되는 요소는 동일한 요소이다. 또한, 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 도면 전체에 걸쳐 동일한 부호를 사용한다. 덧붙여, 명세서 전체에서 어떤 구성요소를 "포함"한다는 것은 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.
네블라이저를 포함하는 박막 증착 장치
도 1 내지 도 2는 본 발명의 실시 예를 따르는 네블라이저를 포함하는 박막 증착 장치(100)를 도시한 것이고, 도 3은 본 발명의 실시 예를 따르는 네블라이저를 포함하는 박막 증착 장치(100)의 단면도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시 예를 따르는 네블라이저를 포함하는 박막 증착 장치(100)는, 기판 상에 증착 공정이 수행되는 반응 챔버(110); 상기 반응 챔버(110) 내로 원료를 공급하고 네블라이저를 포함하는 원료 공급부(160a, 160b, 160c); 기판을 지지하는 기판 스테이지(132), 및 상기 기판 스테이지(132)를 지지하고 상기 기판 스테이지(132)의 위치를 이동하는 플레이트봉(131),을 포함하는 플레이트부(130); 및 상기 플레이트부(130)의 일단에 연결되고, 상기 플레이트부(130)를 이동하는 레일부(120);를 포함한다.
반응 챔버(110)는 내부에 기판이 배치되고 상기 기판이 원료와 반응하여 상기 기판 상에 원료가 증착되는 반응이 일어나는 영역을 제공한다. 상기 반응 챔버(110)는 내부의 반응 물질이 외부로 확산되거나 외부의 환경에 영향을 받지 않도록 하기 위해 외부와 밀폐되도록 형성될 수 있다. 상기 반응 챔버(110)는 화학 반응에 안정적인 금속 재질로 된 벽을 포함할 수 있으며, 상기 벽의 일부에 타공이 형성되어 원료 공급부(160a, 160b, 160c), 퍼지가스 공급부(170), 배기구(150) 등이 연결되도록 구성될 수 있다.
상기 반응 챔버(110)의 일 측면에는 기판을 상기 반응 챔버(110) 내부 및 외부로 이동하기 위한 입구를 형성할 수 있고, 반응 공정 시 상기 입구를 막기 위한 뚜껑을 포함할 수 있다(미도시). 상기 뚜껑은 외부에서 반응 챔버(110) 내부를 관찰할 수 있도록 투명한 재질로 형성될 수 있다.
상기 반응 챔버(110)는 반응 공정에 사용된 가스를 제거하기 위한 배기구(150)를 포함할 수 있다. 상기 배기구(150)의 개수 및 배치 위치는 특별히 제한되지 않는다.
원료 공급부(160a, 160b, 160c)는 상기 반응 챔버(110) 내부로 원료를 공급하는 역할을 수행한다. 이를 위해 상기 원료 공급부(160a, 160b, 160c)는 원료를 공급하는 네블라이저(nebulizer)를 포함할 수 있으며, 상기 네블라이저에 의해 공급되는 원료를 반응 챔버(110) 내로 이동하는 통로인 원료 공급관, 상기 원료를 저장하는 저장부, 및 상기 저장부로부터 원료가 공급되는 것을 차단하는 차단부,를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 예에서, 복수의 원료 공급부(160a, 160b, 160c)를 포함할 수 있으며, 각각의 원료 공급관을 통해 반응 챔버(110) 내부로 원료를 공급할 수 있다. 이 때, 상기 반응 챔법 내에서 원료 공급관의 위치는 원료 공급부(160a, 160b, 160c)에 따라 달라질 수 있다.
상기 네블라이저는 원료를 증기 상태로 공급할 수 있다. 상기 네블라이저는 본 기술분야에서 원료를 공급하는 데 적용되는 것이면 특별히 제한되지 않는다. 구체적으로, 상기 네블라이저는 저장부에서 공급된 원료를 증기 상태로 변환하기 위한 원료 담지 부재 및 상기 원료 담지 부재에 담긴 원료의 상을 증기 상태로 변환하기 위한 부재를 포함할 수 있다. 상기 원료의 상을 증기 상태로 변환하기 위한 부재는 상기 원료를 가열하는 부재 또는 상기 원료에 초음파를 제공하는 부재일 수 있다.
저장부는 적어도 하나 이상일 수 있으며, 원료를 내부에 저장하는 탱크를 포함할 수 있다. 상기 저장부에 저장된 원료는 네블라이저로 공급되고, 공급된 원료가 네블라이저에 의해 증기로 변환되어 원료 공급관을 통해 반응 챔버(110) 내부로 공급될 수 있다. 상기 네블라이저는 복수의 저장부 각각에 복수 개가 연결되어 배치될 수 있으며, 하나의 네블라이저가 복수의 저장부와 연결되어 배치될 수 있다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 상기 원료 공급관은 원료 공급부(160a, 160b,160c) 각각으로부터 반응 챔버(110)의 일면에 형성된 타공을 통해 반응 챔버(110) 내부로 연장되도록 배치될 수 있다. 상기 원료 공급관은 공급되는 원료에 따라 복수 개가 배치될 수 있다. 또한, 하나의 원료 공급관에 복수의 원료가 순차적으로 또는 혼합되어 공급되도록 배치될 수 있다.
차단부는 저장부에 저장된 원료가 네블라이저 또는 원료 공급관으로 공급되는 것을 차단하는 역할을 한다. 상기 차단부는 특별히 제한되지 않으며, 기체 또는 액체 상태의 물질의 이동을 막기 위해 일반적으로 사용되는 차단 밸브를 포함할 수 있다.
도 4 및 도 5는 플레이트부(130)를 도시한 것이다. 플레이트부(130)는 반응 챔버(110) 내에 배치되고, 기판을 지지하고 이동하여 증착이 효율적으로 이루어질 수 있도록 한다. 이를 위해 상기 플레이트부(130)는 기판을 지지하는 기판 스테이지(132), 및 상기 기판 스테이지(132)를 지지하고 상기 기판 스테이지(132)의 위치를 이동하는 플레이트봉(131),을 포함한다.
기판 스테이지(132)는 기판을 안정적으로 지지하는 역할을 수행한다. 기판 스테이지(132)는 적어도 하나의 기판을 지지할 수 있다. 상기 기판 스테이지(132)는 기판을 지지하는 판을 포함하며, 상기 기판을 안정적으로 파지하기 위한 부재를 더 포함할 수 있다. 상기 기판을 안정적으로 파지하기 위한 부재는 기판을 고정하는 클립 또는 기판 및 기판 스테이지(132)의 판 사이에 진공을 형성하여 기판을 고정하는 진공형성장치일 수 있다. 도 4를 참조하면, 기판이 배치되는 판에 홀이 형성되어 있다. 상기 홀을 통하여 진공을 형성함으로써 기판을 안정적으로 지지할 수 있다.
플레이트봉(131)은 기판 스테이지(132)를 지지하고 상기 기판 스테이지(132)를 원료가 공급되는 위치로 이동하여 증착 공정이 보다 효율적으로 수행될 수 있도록 한다. 구체적으로, 상기 플레이트봉(131)은 길이가 연장 또는 단축됨으로써 상기 기판 스테이지(132)의 위치를 이동할 수 있다. 이와 같이 기판의 위치를 제어함으로써 기판 상에 증착이 발생하는 증착 면적을 제어할 수 있다.
이를 위해 상기 플레이트봉(131)은 상기 기판 스테이지(132)에 의해 지지된 기판을 원료가 공급되는 위치로 이동하는 이동부재를 포함할 수 있다. 상기 이동부재는 유압 또는 공압에 의해 구동하는 액추에이터일 수 있다. 또는 레일을 따라 구동력을 전달하는 리니어 타입의 모터일 수 있다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 플레이트봉(131)은 내부가 비어있는 사각기둥 형태의 부재가 서로 중첩하여 결합함으로써 길이가 조절될 수 있다. 기판 스테이지(132)를 증착 공정을 수행하기 위한 위치로 이동할 때에는 상기 사각 기둥 또는 파이프 형태의 부재의 각각의 일단이 서로 멀어지도록 배치되어 상기 기판 스테이지(132)가 원료 공급관에 근접하도록 할 수 있다. 앞서 서명한 바와 같이, 상기 사각기둥 형태의 부재는 액추에이터 또는 리니어 타입 모터에 의해 이동할 수 있다.
본 발명의 실시 예를 따르는 네블라이저를 포함하는 박막 증착 장치(100)는 상기 상기 기판 스테이지(132)를 회전하는 모터부를 더 포함할 수 있다. 상기 모터부는 플레이트봉(131)을 회전하여 기판 스테이지(132) 상의 기판이 반응 챔버(110) 내에서 회전할 수 있도록 할 수 있다. 이를 위해 상기 모터부는 상기 플레이트봉(131) 및 레일부(120)와의 사이에 배치되거나, 플레이트봉(131)의 중간에 배치되어 플레이트봉 중에서 기판 스테이지(132)에 연결된 부분만 회전하도록 할 수 있다. 또는 플레이트봉(131) 및 기판 스테이지(132) 사이에 배치될 수 있다. 일반적으로 증착 공정 시 반응 챔버(110) 내부의 원료 농도 및 공정 온도는 위치에 따라 다를 수 있다. 이 경우, 기판의 국부적 영역에 따라 증착되는 박막의 두께 및 조성이 달라질 수 있다. 이러한 문제를 방지하기 위해 기판을 회전시켜 위치를 지속적으로 변경시킴으로써 반응 챔버(110) 내부의 원료 농도 및 공정 온도의 차이에 따른 문제점을 해결할 수 있다.
도 6은 레일부(120)를 도시한 것이고, 도 7 내지 도 9는 레일부(120) 상에서 플레이트부(130)가 이동하는 모습을 도시한 것이다. 레일부(120)는 상기 플레이트부(130)를 상하 및 좌우로 이동하는 역할을 수행한다. 이를 통해 최적의 박막이 증착될 수 있는 위치에 기판 스테이지(132)를 배치함으로써 증착 효율 및 박막의 품질을 개선할 수 있다.
앞서 설명한 바와 같이 본 발명의 실시 예에서 원료 공급부(160a, 160b, 160c)는 복수로 구성될 수 있고 각각의 원료 공급관을 통해 반응 챔버(110) 내부로 원료를 공급할 수 있다. 이 때, 상기 반응 챔법 내에서 원료 공급관의 위치는 원료 공급부(160a, 160b, 160c)에 따라 달라질 수 있다. 이 경우 공급되는 원료에 따라 최적의 증착이 이루어지는 위치가 달라질 수 있다. 본 발명의 실시 예는 레일부(120)를 포함하고 있고, 상기 레일부(120)가 플레이트부(130)를 상하좌우로 이동시킴으로써 최적의 증착이 이루어지는 위치로 기판을 이동할 수 있다. 따라서, 공급되는 원료의 종류가 달라져서 증착 조건이 변경되더라도 최적의 증착이 이루어지도록 기판 위치를 설정할 수 있다. 이를 통해 복수의 다양한 원료를 하나의 반응 챔버(110) 내에서 기판 상에 증착을 할 수 있어 공정 시간 및 비용을 감소시킬 수 있다.
상기 레일부(120)는 상기 플레이트부(130)가 이동하는 경로를 제공하는 레일, 및 상기 플레이트부(130)에 구동력을 제공하는 구동부재를 포함할 수 있다. 또한, 상기 플레이트부(130)를 정지하도록 하는 브레이크 부재를 더 포함할 수 있다.
상기 레일은 플레이트부(130)의 플레이트봉(131)이 원하는 위치로 안정적으로 이동하도록 하는 역할을 한다. 도 6에 도시된 바와 같이 상기 레일은 상하로 연장되어 형성된 홈 및 좌우로 연장되어 형성된 홈을 포함할 수 있으며, 상기 홈들이 서로 교차하여 형성될 수 있다. 상기 홈에 플레이트봉(131)이 결합되어 상기 플레이트봉(131)이 상기 홈을 따라 이동하도록 형성될 수 있다.
이동 부재는 상기 플레이트봉(131)의 일단에 연결되어 상기 플레이트봉(131)을 가이드 레일 부재에 의해 형성된 경로를 따라 이동하도록 할 수 있는 것이면 제한되지 않는다. 상기 이동 부재는 상기 가이드 레일 부재를 따라 이동하는 리니어 타입의 모터이거나 기체 또는 유체에 의해 동력을 제공하는 액추에이터일 수 있다. 또는 상기 이동 부재는 가이드 레일 부재를 따라 배치된 스크류, 상기 스크류가 삽입되는 나사선을 포함하는 중공을 포함하고 상기 스크류가 회전함에 의하여 위치가 이동되고 플레이트봉(131)을 지지하는 부재, 및 상기 스크류를 회전하는 모터를 포함할 수 있다.
브레이크 부재는 상기 이동 부재에 연결되어 상기 이동 부재가 플레이트봉(131)에 제공하는 이동 속도를 제어할 수 있는 것이면 특별히 제한되지 않는다.
본 발명의 실시 예에서, 마이크로파 발생장치(140)를 더 포함함으로써 증착 효율을 개선할 수 있다. 도 2를 참조하면, 상기 마이크로파 발생장치(140)는 반응 챔버(110)에 결합하여, 상기 반응 챔버(110) 내부의 기판을 가열하는 기능을 수행할 수 있다.
상기 마이크로파 발생장치(140)가 발생하는 마이크로파(Mirowave)는 주파수가 낮은 전자기파의 한 종류(3 내지 300 GHz)로서, 산업용, 과학용 또는 의료용 등의 응용분야에 적용할 수 있는 재현성이 높은 강력한 에너지원이다. 일반적으로 물질을 가열하기 위해서는 열원으로부터 전도열을 이용하여 처리하였으며, 열은 시료와 용매에 전달되기 위해 먼저 시료 용기, 매질을 통하여 물질에 전달되다. 이러한 중간과정은 비효율적이며, 열 손실이 발생하고, 수시간이 소요된다. 이에 비하여, 마이크로파는 재질과 열전도도에 의존하지 않고, 직접 시료에 전달되어, 분자의 회전운동으로 인해 에너지를 전달한다. 본 발명의 실시 예에서, 마이크로파 발생장치(140)는 앞서 설명한 마이크로파를 기판에 전달하여 기판을 가열할 수 있는 것이면 특별히 제한되지 않는다.
본 발명의 실시 예를 따르는 네블라이저를 포함하는 박막 증착 장치(100)는 퍼지가스 공급부(170)를 더 포함할 수 있다. 상기 퍼지가스 공급부(170)는 반응 챔버(110)의 오염을 방지하고, 원료가 교체되는 경우 원료의 혼합에 의한 박막의 품질 저하를 방지하기 위해 반응 챔버(110) 내부로 퍼지 가스를 공급하는 역할을 수행한다. 상기 퍼지가스 공급부(170)는 반응 챔버(110)와 연통하여 상기 반응 챔버(110) 내부에 퍼지 가스를 공급하는 통로를 제공하는 퍼지 가스관, 퍼지 가스를 저장하는 퍼지 가스 저장부, 및 상기 퍼지 가스 저장부의 가스 공급을 차단하는 차단부재를 포함할 수 있다.
네블라이저를 포함하는 박막 증착 장치를 이용한 박막 증착 방법
본 발명의 실시 예를 따르는 네블라이저를 포함하는 박막 증착 장치를 이용한 박막 증착 방법은, 앞서 설명한 네블라이저를 포함하는 박막 증착 장치(100)를 이용한 박막 증착 방법이며, 상기 기판 스테이지(132)에 기판을 배치하는 단계; 기판 상에 증착하고자 하는 박막의 종류를 고려하여 상기 레일부(120)를 이용하여 상기 플레이트부(130)를 이동하는 단계; 상기 플레이트봉(131)을 이용하여 상기 기판 스테이지(132)를 이동하는 단계; 및 상기 원료 공급부(160a, 160b, 160c)에서 원료를 공급하여 상기 기판 스테이지(132) 상에 배치된 기판에 박막을 증착하는 단계;를 포함한다.
네블라이저를 포함하는 박막 증착 장치(100)는 앞서 설명한 실시 예 중 어느 하나이다.
우선 박막 증착이 요구되는 기판을 반응 챔버(110) 내에 배치하기 위해 상기 기판을 기판 스테이지(132)에 배치한다.
상기 기판 스테이지(132)에 기판을 배치하는 단계 이후에, 상기 기판을 가열하는 단계를 더 포함할 수 있다. 이 경우, 네블라이저를 포함하는 박막 증착 장치(100)는 마이크로파 발생장치(140)를 더 포함할 수 있으며, 상기 마이크로파 발생장치(140)에서 마이크로파를 발생함으로써 기판을 가열할 수 있다.
다음으로, 기판을 증착 공정을 수행하기 위한 위치에 배치한다. 이를 위해 레일부(120) 및 플레이트봉(131)을 이용하여 기판 스테이지(132)의 위치를 제어한다.
기판 상에 증착하고자 하는 박막의 종류를 고려하여 플레이트부(130)의 위치를 상기 레일부(120)를 이용하여 상기 플레이트부(130)를 이동한다. 네블라이저를 포함하는 박막 증착 장치(100)는 복수의 원료 공급부(160a, 160b, 160c)와 연결되어 다양한 종류의 박막을 기판 상에 증착할 수 있다. 기판 상에 증착하고자 하는 원료를 공급하는 원료 공급부(160a, 160b, 160c)가 반응 챔버(110) 내부로 원료를 공급하는 위치에 기판을 배치하기 위해 레일부(120)를 이용하여 플레이트부(130)를 상하 및 좌우로 이동할 수 있다.
또한, 상기 플레이트봉(131)을 이용하여 상기 기판 스테이지(132)를 이동한다. 플레이트봉(131)은 레일부(120) 및 기판 스테이지(132) 사이의 거리를 조절하기 위해 길이가 길어지거나 짧아질 수 있다. 이를 통해 기판 상의 증착이 이루어지는 면적을 제어할 수 있고, 증착 프로파일을 제어할 수 있다.
다음으로, 증착 공정을 수행하기 위한 위치에 배치된 기판에 상기 원료 공급부(160a, 160b, 160c)에서 원료를 공급하여 박막을 증착하는 단계를 수행한다. 본 단계는 상기 원료 공급부(160a, 160b, 160c)의 네블라이저를 이용하여 상기 반응 챔버(110) 내로 원료를 공급하는 단계를 포함할 수 있다. 구체적으로, 네블라이저를 이용하여 저장부의 원료를 반응 챔버(110) 내로 공급하여, 상기 반응 챔버(110) 내에서 기판 상에 증착 공정이 수행되도록 한다. 이 때, 모터부를 통해 플레이트부(130)를 회전시킴으로써 기판 상에 증착되는 박막이 고르게 형성될 수 있도록 할 수 있다.
증착이 완료된 후에, 레일부(120) 및 플레이트봉(131)을 이용하여 기판을 다음 증착 공정을 수행하기 위한 위치로 이동할 수 있으며, 이러한 작업은 반복적으로 수행될 수 있다. 이 경우, 어느 하나의 원료 공급부(160a, 160b, 160c)에서 원료를 공급하여 기판 상에 박막을 증착한 후에 반응 챔버(110) 내부로 퍼지 가스를 공급하여 반응 챔버(110) 내부를 클리닝할 수 있다.
본 발명은 상술한 실시 형태 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니며 첨부된 청구범위에 의해 한정하고자 한다. 따라서, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 형태의 치환, 변형 및 변경이 가능할 것이며, 이 또한 본 발명의 범위에 속한다고 할 것이다.
100: 네블라이저를 포함하는 박막 증착 장치
110: 반응 챔버
120: 레일부
130: 플레이트부
131: 플레이트봉
132: 기판 스테이지
140: 마이크로파 발생장치
150: 배기구
160a, 160b, 160c: 원료 공급부
170: 퍼지가스 공급부

Claims (7)

  1. 기판 상에 증착 공정이 수행되는 반응 챔버;
    상기 반응 챔버 내로 원료를 공급하고 네블라이저를 포함하는 원료 공급부;
    기판을 지지하는 기판 스테이지, 및 상기 기판 스테이지를 지지하고 상기 기판 스테이지의 위치를 이동시키는 플레이트봉,을 포함하는 플레이트부; 및
    상기 플레이트부의 일단에 연결되고, 상기 플레이트부를 상하 및 좌우로 이동시키는 레일부;를 포함하고,
    상기 레일부는 상기 플레이트부가 이동하는 경로를 제공하는 레일, 상기 플레이트부에 구동력을 제공하는 구동부재, 및 상기 플레이트부를 정지하도록 하는 브레이크 부재를 포함하며,
    상기 반응 챔버에 결합하여, 상기 반응 챔버 내부의 기판을 가열하는 마이크로파 발생장치, 및 상기 반응 챔버 내부로 퍼지 가스를 공급하는 퍼지가스 공급부를 포함하는 네블라이저를 포함하는 박막 증착 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 플레이트봉은 길이가 연장 또는 단축됨으로써 상기 기판 스테이지의 위치를 이동하는,
    네블라이저를 포함하는 박막 증착 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 원료 공급부는, 상기 반응 챔버 내로 원료를 공급하는 원료 공급관, 상기 원료 공급관을 통해 공급되는 원료를 저장하는 저장부, 및 상기 저장부로부터 원료가 공급되는 것을 차단하는 차단부,를 포함하는
    네블라이저를 포함하는 박막 증착 장치.
  6. 기판 상에 증착 공정이 수행되는 반응 챔버; 상기 반응 챔버 내로 원료를 공급하고 네블라이저를 포함하는 원료 공급부; 기판을 지지하는 기판 스테이지, 및 상기 기판 스테이지를 지지하고 상기 기판 스테이지의 위치를 이동시키는 플레이트봉,을 포함하는 플레이트부; 및 상기 플레이트부의 일단에 연결되고, 상기 플레이트부를 상하 및 좌우로 이동시키는 레일부;를 포함하고,
    상기 레일부는 상기 플레이트부가 이동하는 경로를 제공하는 레일, 상기 플레이트부에 구동력을 제공하는 구동부재, 및 상기 플레이트부를 정지하도록 하는 브레이크 부재를 포함하며,
    상기 반응 챔버에 결합하여, 상기 반응 챔버 내부의 기판을 가열하는 마이크로파 발생장치, 및 상기 반응 챔버 내부로 퍼지 가스를 공급하는 퍼지가스 공급부를 포함하는, 네블라이저를 포함하는 박막 증착 장치를 이용한 박막 증착 방법에 있어서,
    상기 기판 스테이지에 기판을 배치하는 단계;
    기판 상에 증착하고자 하는 박막의 종류를 고려하여 상기 레일부를 이용하여 상기 플레이트부를 이동하는 단계;
    상기 플레이트봉을 이용하여 상기 기판 스테이지를 이동하는 단계; 및
    상기 원료 공급부에서 원료를 공급하여 상기 기판 스테이지 상에 배치된 기판에 박막을 증착하는 단계;를 포함하는
    네블라이저를 포함하는 박막 증착 장치를 이용한 박막 증착 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 기판 스테이지에 기판을 배치하는 단계 이후에, 상기 기판을 가열하는 단계를 더 포함하는,
    네블라이저를 포함하는 박막 증착 장치를 이용한 박막 증착 방법.
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