KR20110137996A - Chemical bath deposition apparatus - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A thin chemical bath deposition film manufacturing device is provided to install a chemical liquid supply bath and a chemical liquid reaction bath in the upper part and the lower part of a main chamber, thereby inducing an effective deposition reaction between a substrate and chemical liquid by supplying a proper amount of chemical liquid. CONSTITUTION: A main chamber(10) provides a reaction space for a deposition process. A chemical liquid reaction bath(20) stores chemical liquid for a deposition process. A chemical liquid supply bath(30) is arranged on a part which is higher than the chemical liquid reaction bath. A circulation unit(40) forcibly circulates the chemical liquid. The chemical liquid supply bath and the chemical liquid reaction bath are connected each other by a chemical liquid supply path(80).

Description

씨비디(ＣＢＤ) 박막 제조장치{Chemical Bath Deposition apparatus}[Chemical Bath Deposition apparatus}

본 발명은 태양전지 제조용 씨비디 장치에 관한 것으로서, 메인챔버 내측의 상부와 하부에 약액공급조와 약액반응조를 각각 설치하여 약액이 위치에너지에 의해 상기 약액공급조로부터 약액반응조로 유입된 후 지속적으로 순환되도록 함으로써, 적정량의 약액 공급을 통해 기판과 약액의 효과적인 증착 반응을 유도하고, 또한 약액의 유속 및 유압 조절이 용이할 뿐 아니라, 약액의 외부 노출을 방지할 수 있는 씨비디 박막 제조장치에 관한 것이다.
The present invention relates to a CD device for manufacturing a solar cell, and a chemical solution supply tank and a chemical reaction tank are respectively installed in the upper and lower portions of the main chamber, and the chemical liquid is continuously circulated after flowing into the chemical reaction tank from the chemical solution supply tank by potential energy. The present invention relates to a device for manufacturing a thin film of a CD, which can induce an effective deposition reaction of a substrate and a chemical liquid by supplying an appropriate amount of chemical liquid, and also facilitates control of the chemical flow rate and hydraulic pressure, and can prevent external exposure of the chemical liquid. .

일반적으로 씨비디(CBD:Chemical Bath Deposition) 장치는 기판상에 박막을 증착시키는 증착 공정을 수행하기 위한 장비로서, 액상 또는 기체 상태의 약액이 실리콘 웨이퍼나 유리(glass)와 같은 기판과 화학 반응을 통해 기판상에 원하는 박막을 증착시키는 데 사용되는 장비이다.In general, a chemical bath deposition (CBD) device is a device for performing a deposition process for depositing a thin film on a substrate. The liquid or gaseous chemical reacts with a substrate such as a silicon wafer or glass. It is the equipment used to deposit the desired thin film on the substrate.

따라서 씨비디 장치는 일반적으로 웨이퍼나 유리(glass) 또는 폴리머(polymer) 등의 기판상에 다수의 박막층이 적층 형성되는 태양전지(Solar Cell)의 제조에 있어서 증착 공정을 수행하는 데 사용되고 있다.Accordingly, the CD device is generally used to perform a deposition process in the manufacture of a solar cell in which a plurality of thin film layers are laminated on a substrate such as a wafer, glass, or polymer.

태양전지는 빛 에너지를 직접 전기 에너지로 변환하는 반도체 소자의 하나로서, 전력 생산을 위해 다수개의 모듈(module)과 태양전지 패널(panel)로 구성되는 태양전지 어레이(array)를 구성함으로써, 전기 에너지를 발전하게 되는 광전지의 하나이다.Solar cell is a semiconductor device that converts light energy directly into electrical energy, and by forming a solar cell array consisting of a plurality of modules (module) and solar panel (panel) for power generation, It is one of the photovoltaic cells to develop.

따라서 태양전지는 일반적으로 기판상에 배면전극, 광흡수층, 버퍼층, 투명전극층, 반사방지막, 및 그리드 등의 박막층이 적층 형성됨으로써, 하나의 단위 박막을 형성하기 때문에 상기와 같은 박막층을 형성시키기 위한 스퍼터 증착 챔버, 이베퍼 증착 챔버, 버퍼층 증착 챔버, 열처리 챔버 등 각각의 공정을 수행하기 위한 다수의 장비 등이 사용되고 있다.Therefore, a solar cell is generally formed by stacking thin layers such as a back electrode, a light absorbing layer, a buffer layer, a transparent electrode layer, an antireflection film, and a grid on a substrate, thereby forming a single unit thin film. A plurality of equipments for performing each process, such as a deposition chamber, an evaporator deposition chamber, a buffer layer deposition chamber, and a heat treatment chamber, are used.

따라서 씨비디 장치는 버퍼층 등을 기판 상에 증착시키기 위하여 증착 공정에 사용되는 것으로서, 챔버 내에 약액[황화카드뮴(CdS) 용액 등]을 투입한 후, 상기 약액에 기판이 잠기도록 하여 기판상에 버퍼층이 증착되도록 하는 것이다.Therefore, the CD device is used in a deposition process for depositing a buffer layer or the like on a substrate, and a chemical solution (such as a cadmium sulfide (CdS) solution) is introduced into a chamber, and the substrate is immersed in the chemical solution so that the buffer layer is placed on the substrate. Is to be deposited.

이하 종래의 씨비디 장치를 도 1을 참조하여 간략히 설명한다.Hereinafter, a conventional CD device will be briefly described with reference to FIG. 1.

도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 씨비디 장치는 반응용기(1)와 순환용기(2) 및 무맥동펌프(3)로 구성된다.As shown in FIG. 1, the conventional CD device is composed of a reaction vessel 1, a circulation vessel 2, and a pulsation-free pump 3.

기판(5)은 증착면이 상향 위치함과 동시에 히터(6)에 의해 적정 온도로 가열되도록 반응용기(1) 내부에 위치하게 된다.The substrate 5 is positioned inside the reaction vessel 1 such that the deposition surface is positioned upward and is heated to a proper temperature by the heater 6.

한편 약액(8)은 무맥동펌프(3)에 의해 순환용기(2)로부터 반응용기(1)로 공급된 후, 반응용기(1)에 채워진 상태에서 기판(5)과 화학 반응에 의해 기판(5) 표면에 박막층을 형성하게 되고, 약액(8)은 다시 순환용기(2)로 회수되는 것이다.On the other hand, the chemical liquid 8 is supplied from the circulation vessel 2 to the reaction vessel 1 by the pulsation-free pump 3, and then the substrate 5 is chemically reacted with the substrate 5 in a state filled in the reaction vessel 1. 5) A thin film layer is formed on the surface, and the chemical liquid 8 is recovered to the circulation vessel 2 again.

이때 약액(8)은 화학적 반응에 따라 온도, 농도 등이 지속적으로 변하기 때문에 연속적인 증착 공정의 수행을 위해 무맥동펌프(3)에 의해 강제 순환하도록 하는 것이다.At this time, the chemical liquid 8 is forced to circulate by the pulsation-free pump 3 to perform a continuous deposition process because the temperature, concentration, etc. are constantly changing according to the chemical reaction.

그러나 상기와 같은 종래의 씨비디 장치는 다음과 같은 문제점들이 있었다.However, the conventional CD device as described above has the following problems.

첫째, 약액의 흐름을 정밀하게 제어하기 위하여 무맥동 정밀/정량 펌프를 사용해야 하기 때문에 장비 가격이 현저히 증대할 뿐 아니라, 펌프의 맥동률을 최소화 시키는데 한계가 있는 등 사용에 많은 제약이 따르게 되는 문제점이 있었고, 둘째, 약액이 기판 하부에서 반응용기로 유입된 후 반응용기 상부로 배출되기 때문에 약액의 흐름에 의한 패턴이 기판 표면에 발생되거나 불균일한 흐름 발생으로 인해 증착 효율이 현저히 떨어지는 문제점이 있었다.
Firstly, since the pulsation-free precision / quantitative pump must be used to precisely control the flow of the chemical solution, not only the price of the equipment increases significantly but also the limitation of minimizing the pulsation rate of the pump has a lot of restrictions in use. Second, since the chemical liquid is introduced into the reaction vessel from the lower part of the substrate and then discharged to the upper reaction container, a pattern caused by the flow of the chemical liquid is generated on the surface of the substrate or there is a problem that the deposition efficiency is significantly lowered due to uneven flow.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 본 발명의 목적은 약액이 위치에너지에 의해 약액공급조로부터 약액반응조로 유입되어 순환되도록 함으로써, 저가의 일반 펌프 사용으로도 무맥동의 정밀한 연속 순환이 가능하게 하여 장비 단가를 절감할 수 있게 하는 것이다.The present invention has been made to solve the above problems, an object of the present invention is to circulate the chemical liquid from the chemical liquid supply tank by the potential energy into the chemical liquid reaction tank, circulating precisely, even using a low-cost general pump It is possible to reduce the unit cost by enabling continuous circulation.

본 발명의 다른 목적은 적정량의 약액 공급은 물론 약액의 유속 및 유압 조절이 용이하여 기판과 약액의 효과적인 반응을 통해 증착 효율이 향상될 수 있게 하는 것이다.Another object of the present invention is to provide an appropriate amount of chemical liquid as well as to easily control the flow rate and hydraulic pressure of the chemical liquid so that the deposition efficiency can be improved through an effective reaction between the substrate and the chemical liquid.

본 발명의 또 다른 목적은 약액이 순환과정에서 자연 히팅(heating) 또는 쿨링(cooling)될 수 있어 공정 효율이 향상될 수 있게 하는 것이다.Still another object of the present invention is to allow the chemical liquid to be naturally heated or cooled in the circulation process so that the process efficiency can be improved.

본 발명의 또 다른 목적은 약액이 하나의 챔버 내에 밀폐된 상태에서 순환되므로 대기중에 불안정한 약액을 효과적으로 제어하기 위한 비활성 기체의 분위기 조성이 용이한 씨비디 장치를 제공하고자 하는 것이다.
Still another object of the present invention is to provide a CD device having an easy composition of an inert gas atmosphere for effectively controlling an unstable chemical liquid in the air since the chemical liquid is circulated in a single chamber.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 반응공간을 제공하는 메인챔버와, 상기 메인챔버 하측부에 설치되며 기판상에 증착 공정을 수행하는 약액이 저장되는 약액반응조와, 상기 약액이 위치에너지에 의해 상기 약액반응조로 유입될 수 있게 상기 약액반응조보다 상부에 배치되는 약액공급조, 및 상기 약액이 상기 약액반응조와 약액공급조를 순차적으로 순환할 수 있게 약액을 강제 순환시키는 순환수단을 포함하여 구성된다.In order to achieve the above object, the present invention provides a main chamber for providing a reaction space, a chemical liquid reaction tank installed at a lower side of the main chamber, and storing a chemical liquid for performing a deposition process on a substrate, and the chemical liquid is caused by potential energy. A chemical liquid supply tank disposed above the chemical liquid reaction tank to be introduced into the chemical liquid reaction tank, and circulation means for forcibly circulating the chemical liquid so that the chemical liquid can circulate the chemical liquid reaction tank and the chemical liquid supply tank sequentially.

여기서 상기 기판은 상기 약액반응조의 상부에 배치하되, 증착면이 하향 배치되도록 설치되는 것이 바람직하다.Here, the substrate is disposed on the upper portion of the chemical reaction tank, it is preferable that the deposition surface is installed to be disposed downward.

한편 상기 순환수단은 상기 약액이 상기 약액공급조와 약액반응조로부터 흘러 넘쳐 상기 메인챔버를 경유하여 연속적으로 순환 공급되도록 한다.Meanwhile, the circulation means overflows the chemical liquid supply tank from the chemical liquid supply tank and the chemical liquid reaction tank so as to continuously circulate the chemical liquid via the main chamber.

또한 상기 기판은 증착면만 상기 약액의 최상면에 접촉되도록 설치되는 것이 바람직하다.In addition, the substrate is preferably installed so that only the deposition surface in contact with the top surface of the chemical.

또 상기 약액공급조와 약액반응조에는 약액공급로를 연결 설치하되, 상기 약액공급로의 일단은 상기 약액공급조의 하측부에, 타단은 상기 약액반응조의 하측부에 각각 연통되도록 설치한다.The chemical liquid supply tank and the chemical liquid reaction tank are connected to the chemical liquid supply path, and one end of the chemical liquid supply path is installed so as to communicate with the lower side of the chemical liquid supply tank and the other end of the chemical liquid reaction tank.

이때 상기 약액공급로에는 상기 약액의 유속과 유량을 제어하는 밸브가 설치되는 것이 바람직하다.In this case, it is preferable that a valve for controlling the flow rate and the flow rate of the chemical liquid is installed in the chemical liquid supply passage.

또한 상기 순환수단은 상기 메인챔버에 수용되는 약액이 상기 약액공급조로 순환되도록 약액순환로를 구비하되, 상기 약액순환로에는 약액을 강제 순환시키는 펌프가 구비된다.In addition, the circulation means is provided with a chemical liquid circulation path so that the chemical liquid contained in the main chamber is circulated to the chemical liquid supply tank, the chemical liquid circulation path is provided with a pump for forced circulation of the chemical liquid.

또 상기 약액공급조의 상측부에는 상기 약액순환로에서 공급되는 약액이 분산 배출될 수 있도록 샤워헤드부가 설치될 수 있다.In addition, a shower head portion may be installed at an upper portion of the chemical liquid supply tank so that the chemical liquid supplied from the chemical liquid circulation path is dispersed and discharged.

또 상기 샤워헤드부는 상기 약액공급조의 상부 개구부에 대응되게 형성되는 플레이트를 구비하고, 상기 플레이트에는 상기 약액이 상기 약액공급조에 균일하게 낙하될 수 있게 다수개의 배출구가 관통 형성될 수 있다.The shower head may include a plate formed to correspond to an upper opening of the chemical liquid supply tank, and the plurality of discharge holes may be formed in the plate so that the chemical liquid may fall uniformly into the chemical liquid supply tank.

한편 상기 약액순환로의 일단부에는 상기 약액이 상기 샤워헤드부의 상부면에 균일하게 배출되도록 다수개의 분기배출관이 설치되는 것이 바람직하다.On the other hand, it is preferable that a plurality of branch discharge pipes are installed at one end of the chemical liquid circulation path so that the chemical liquid is uniformly discharged on the upper surface of the shower head.

또한 상기 약액공급조에는 상기 약액이 적정 온도로 유지될 수 있도록 온도조절수단이 내설될 수 있다.In addition, the chemical liquid supply tank may be a temperature control means to maintain the chemical liquid at an appropriate temperature.

또 상기 약액공급조에는 승강수단이 더 구비되어 약액공급조의 위치를 조정 가능하게 하는 것이 바람직하다.
In addition, it is preferable that the chemical liquid supply tank further includes a lifting means to adjust the position of the chemical liquid supply tank.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 첫째, 저가 펌프의 사용이 가능하여 장비 단가 절감은 물론 유지 보수가 용이한 효과가 있으며, 둘째, 약액의 유속 유압 조절이 용이하여 증착 효율이 향상될 수 있으며, 셋째, 약액이 하나의 챔버 내에 밀폐된 상태에서 순환되므로 대기중에 불안정한 약액의 경우에도 효과적으로 제어할 수 있어 공정 효율 향상은 물론 공정 불량을 최소화 할 수 있는 효과가 있다.
As described above, the present invention, firstly, it is possible to use a low-cost pump to reduce the cost of equipment as well as the effect of easy maintenance, second, the flow rate hydraulic pressure of the chemical liquid can be easily controlled to improve the deposition efficiency, Third, since the chemical liquid is circulated in a closed state in one chamber, the chemical liquid can be effectively controlled even in an unstable chemical liquid in the air, thereby improving process efficiency and minimizing process defects.

도 1은 종래의 씨비디 장치의 개략적인 구성도,
도 2는 본 발명의 씨비디 박막 제조장치의 구성도,
도 3은 본 발명의 씨비디 박막 제조장치의 약액의 순환 흐름도이다.1 is a schematic configuration diagram of a conventional CD device;
2 is a block diagram of a device for manufacturing a thin film CD of the present invention,
Figure 3 is a flow chart of the chemical liquid of the CD thin film manufacturing apparatus of the present invention.

이하 본 발명에 대하여 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

도 2는 본 발명의 씨비디 박막 제조장치의 구성도를 나타낸 것이다.Figure 2 shows the configuration of the thin film manufacturing apparatus of the present invention.

도시된 바와 같이, 본 발명은 메인챔버(10), 약액반응조(20), 약액공급조(30), 및 순환수단(40)을 포함하여 구성된다.As shown, the present invention comprises a main chamber 10, the chemical liquid reaction tank 20, the chemical liquid supply tank 30, and the circulation means 40.

메인챔버(10)는 증착 공정이 수행될 수 있게 내부에 반응 공간을 제공하는 것으로서, 약액반응조(20)와 약액공급조(30)가 내설될 수 있도록 충분한 밀폐 공간을 확보하도록 구비된다.The main chamber 10 is to provide a reaction space therein so that the deposition process can be performed, and is provided to secure a sufficient closed space for the chemical liquid reaction tank 20 and the chemical liquid supply tank 30 to be housed.

한편 약액반응조(20)는 약액(200)에 의해 기판(100) 표면에 증착 공정이 수행되는 부분으로서, 내부가 비어 있고 상부가 개방된 일정 깊이의 용기 형상으로 구비되며, 메인챔버(10)의 하측부에 설치된다.Meanwhile, the chemical liquid reaction tank 20 is a portion in which a deposition process is performed on the surface of the substrate 100 by the chemical liquid 200, and is provided in a container shape having a predetermined depth with an empty inside and an open upper portion. It is installed on the lower side.

따라서 약액반응조(20)는 약액공급조(30)로부터 유입된 약액(200)이 채워지게 되며, 지속적인 약액(200)의 유입으로 인해 약액(200)이 화살표(20a)와 같이 흘러 넘쳐 메인챔버(10)로 회수되도록 설치되는 것이다.Accordingly, the chemical liquid reaction tank 20 is filled with the chemical liquid 200 introduced from the chemical liquid supply tank 30, and the chemical liquid 200 flows as shown by the arrow 20a due to the continuous inflow of the chemical liquid 200. 10) is installed to be recovered.

한편 기판(100)은 약액반응조(20)의 상부에 로딩된다.Meanwhile, the substrate 100 is loaded on the chemical reaction tank 20.

기판(100)은 표면이 약액반응조(10)에 수용되는 약액(200)과 접촉되도록 설치되어, 약액(200)과의 화학 반응에 의해 표면에 박막이 증착되는 것이다.The substrate 100 is installed such that the surface is in contact with the chemical liquid 200 accommodated in the chemical liquid reaction tank 10, and a thin film is deposited on the surface by a chemical reaction with the chemical liquid 200.

여기서 기판(100)은 증착면이 상방향을 향하도록 하여 약액반응조(20)의 약액(200)에 완전히 잠기도록 설치될 수도 있으나, 약액(200)의 흐름에 의한 영향으로 인해 불필요한 패턴 자국이나 증착 불량이 발생되는 것이 최소화되도록 증착면이 하측을 향할 수 있게 약액반응조(10)의 상부에 역상으로 설치되는 것이 바람직하다.Here, the substrate 100 may be installed to be completely immersed in the chemical liquid 200 of the chemical reaction tank 20 with the deposition surface facing upwards, but unnecessary pattern marks or deposition due to the influence of the flow of the chemical liquid 200. In order to minimize the occurrence of defects, it is preferable that the deposition surface is installed in the upper phase of the chemical reaction tank 10 so as to face downward.

이때 기판(100)은 증착면이 약액반응조(20)의 약액(200)의 최상면과 접촉되어 잠길 수 있는 높이에 위치하도록 설치되는 것이 바람직하다.At this time, the substrate 100 is preferably installed so that the deposition surface is located at a height that can be locked in contact with the top surface of the chemical liquid 200 of the chemical reaction tank (20).

따라서 기판(100)은 약액(200)이 약액반응조(20)로 유입되는 과정에서 발생될 수 있는 와류나 약액(200)의 흐름에 의해 증착면이 불균일해지는 것을 방지할 수 있게 되는 것이다.Therefore, the substrate 100 may prevent the deposition surface from being uneven due to the flow of the vortex or the chemical liquid 200 that may be generated in the process of introducing the chemical liquid 200 into the chemical liquid reaction tank 20.

한편 기판(100)은 기판고정부(110)에 의해 고정되며, 이때 기판고정부(110)는 정전기의 전위차를 이용하여 전극면과 대상물의 상호간에 형성되는 전기적인 인력에 의해 대상물을 흡착시키는 정전척을 사용하거나, 또는 진공 흡착판을 이용하여 기판(100)을 고정시킬 수 있을 것이다.On the other hand, the substrate 100 is fixed by the substrate fixing part 110, wherein the substrate fixing part 110 is electrostatic to adsorb the object by the electrical attraction formed between the electrode surface and the object by using the potential difference of the static electricity. The substrate 100 may be fixed using a chuck or a vacuum suction plate.

기판고정부(110)는 기판(100) 표면이 약액(200)과 효과적으로 화학 반응하여 증착 공정이 수행될 수 있게 기판(100)을 적정 온도로 가열시킬 수 있는 히팅장치(도시하지 않음)가 설치된다.The substrate fixing unit 110 is provided with a heating device (not shown) capable of heating the substrate 100 to an appropriate temperature so that the surface of the substrate 100 may be effectively chemically reacted with the chemical liquid 200 to perform a deposition process. do.

여기서 약액(200)은 기판(100)과의 화학 반응을 통해 기판(100) 표면에 박막층을 형성하는 것으로서, 다양한 성분으로 조성된 액상의 용액이 사용되며, 일반적으로 태양전지 제조에 있어서는 아연(Zn), 카드뮴(Cd), 인듐(In), 갈륨(Ga) 등의 이온과 촉매 역할을 하는 성분 등이 혼합된 액상의 혼합 용액이 사용된다.Herein, the chemical liquid 200 forms a thin film layer on the surface of the substrate 100 through a chemical reaction with the substrate 100. A liquid solution composed of various components is used, and in general, zinc (Zn) is used in solar cell manufacturing. ), A liquid mixed solution in which ions such as cadmium (Cd), indium (In), and gallium (Ga) and a component that acts as a catalyst is mixed.

한편 약액공급조(30)는 약액반응조(20)에 약액(200)을 공급하는 역할을 하는 것으로서, 약액(200)의 위치에너지에 의한 자연 낙하에 의해 약액(200)이 약액반응조(20)로 유입될 수 있도록 약액반응조(20)보다 높은 곳에 위치할 수 있게 메인챔버(10) 내측 상부에 설치된다.Meanwhile, the chemical liquid supply tank 30 serves to supply the chemical liquid 200 to the chemical liquid reaction tank 20, and the chemical liquid 200 is converted into the chemical liquid reaction tank 20 by a natural drop due to potential energy of the chemical liquid 200. It is installed on the inner upper side of the main chamber 10 to be located higher than the chemical liquid reaction tank 20 to be introduced.

약액공급조(30)는 약액반응조(20)와 마찬가지로 상부가 개방되고 내부가 비어 있는 일정 깊이의 용기 형상으로 구비된다.The chemical liquid supply tank 30 is provided in the shape of a container of a predetermined depth with the upper portion open and the inside empty like the chemical liquid reaction tank 20.

이때 약액공급조(30)와 약액반응조(20)는 약액공급로(80)에 의해 서로 연통되도록 구비된다.At this time, the chemical liquid supply tank 30 and the chemical liquid reaction tank 20 is provided to communicate with each other by the chemical liquid supply passage (80).

약액공급로(80)는 일단은 약액공급조(30)의 저면과, 타단은 약액반응조(20)의 저면과 연결됨으로써, 약액(200)이 약액공급조(30)로부터 약액반응조(20)로 이동할 수 있도록 구비된다.The chemical liquid supply path 80 is connected to the bottom surface of the chemical liquid supply tank 30 at one end and the bottom surface of the chemical liquid reaction tank 20, so that the chemical liquid 200 is transferred from the chemical liquid supply tank 30 to the chemical liquid reaction tank 20. It is provided to move.

따라서 약액공급조(30)에 수용되는 약액(200)은 위치에너지에 의해 자연 낙하하여 약액반응조(20)로 유입되는 것이다.Therefore, the chemical liquid 200 accommodated in the chemical liquid supply tank 30 is introduced into the chemical liquid reaction tank 20 by naturally falling by the potential energy.

한편 약액공급조(30)는 약액반응조(20)와 마찬가지로 약액(200)이 지속적으로 유입되어 화살표(30a)와 같이 흘러 넘치도록 구비되며, 이때, 내부에는 약액(200)이 적정 온도를 유지할 수 있도록 온도조절수단(60)이 구비된다.Meanwhile, the chemical liquid supply tank 30 is provided such that the chemical liquid 200 continuously flows in the same way as the chemical liquid reaction tank 20 and flows as shown by the arrow 30a. In this case, the chemical liquid 200 can maintain a proper temperature therein. Temperature control means 60 is provided to be.

온도조절수단(60)은 약액(200)의 조성 성분에 따라 약액(200)이 적정 온도를 유지한 상태에서 약액반응조(20)로 이동할 수 있도록 약액(200)을 가열(heating) 또는 냉각(cooling)시키게 된다.The temperature control means 60 heats or cools the chemical liquid 200 so that the chemical liquid 200 can move to the chemical liquid reaction tank 20 while maintaining the proper temperature according to the composition of the chemical liquid 200. Done.

즉 온도조절수단(60)은 반응성이 높은 약액(200)의 경우에는 약액(200)의 조성 성분들이 서로 미리 반응하는 것이 방지될 수 있도록 약액(200)을 냉각시키게 되고, 또한 증착 공정의 효율성 향상을 위하여 약액(200)을 특정 온도로 예열하는 것이 필요한 경우에는 약액(200)을 가열시키게 되는 것이다.That is, in the case of the highly reactive chemical liquid 200, the temperature adjusting means 60 cools the chemical liquid 200 to prevent the components of the chemical liquid 200 from reacting with each other in advance, and also improves the efficiency of the deposition process. If it is necessary to preheat the chemical liquid 200 to a specific temperature is to heat the chemical liquid 200.

온도조절수단(60)은 냉매 또는 온수 등을 순환시킬 수 있는 순환관을 약액공급조(30)에 내설할 수 있을 것이다.Temperature control means 60 may be installed in the chemical solution supply tank 30 to circulate the refrigerant or hot water.

한편 약액공급조(30)는 약액(200)의 위치에너지 조정이 가능하도록 승강시킬 수 있는 승강수단(70)이 구비되는 것이 바람직하다.On the other hand, the chemical liquid supply tank 30 is preferably provided with a lifting means 70 that can be elevated to enable the potential energy adjustment of the chemical liquid (200).

승강수단(70)은 일반적으로 사용되는 공압 또는 유압 실린더를 사용하거나, 또는 모터를 이용한 이송스크류 등이 사용될 수도 있을 것이다.The lifting means 70 may be a pneumatic or hydraulic cylinder that is generally used, or a transfer screw using a motor.

따라서 승강수단(70)은 약액공급조(30)를 승강시킴으로써, 약액(200)의 위치에너지를 조절할 수 있게 되고, 이로 인해 약액반응조(20)로 유입되는 약액(200)의 유압이나 유속 등을 미세하게 조절할 수 있게 되는 것이다.Therefore, the elevating means 70 is capable of adjusting the potential energy of the chemical liquid 200 by elevating the chemical liquid supply tank 30, and thus the hydraulic pressure or flow rate of the chemical liquid 200 introduced into the chemical liquid reaction tank 20. It can be finely adjusted.

또한 약액공급로(80)에는 약액(200)의 유량과 유속을 제어할 수 있는 밸브(90)가 설치되는 것이 바람직하다.In addition, the chemical liquid supply passage 80 is preferably provided with a valve 90 that can control the flow rate and flow rate of the chemical liquid (200).

한편 약액공급조(30)의 상부에는 샤워헤드부(50)가 설치되는 것이 바람직하다.On the other hand, the shower head 50 is preferably installed on the upper portion of the chemical supply tank (30).

샤워헤드부(50)는 다수개의 배출공(55)이 관통 형성된 플레이트(53)로 구성된 다공판이 사용될 수 있으며, 약액(200)이 분산되어 낙하하도록 함으로써, 약액(200)이 화살표(50a)와 같이 약액공급조(30)로 낙하할 때, 낙하 충격에 의해 약액공급조(200) 내의 약액(200)에 웨이브(wave) 등이 발생되는 것을 최소화시키는 것이다.The shower head 50 may be a porous plate composed of a plate 53 through which a plurality of discharge holes 55 are formed, and the chemical liquid 200 is dispersed and dropped, such that the chemical liquid 200 is arrow 50a. When falling into the chemical solution supply tank 30 as described above, it is to minimize the generation of a wave (wave), etc. in the chemical solution 200 in the chemical solution supply tank 200 by the drop impact.

한편 순환수단(40)은 약액순환로(41)와 펌프(45)로 구성된다.Meanwhile, the circulation means 40 is composed of a chemical liquid circulation path 41 and a pump 45.

약액순환로(41)는 메인챔버(10) 내의 약액(200)을 약액공급조(30)의 상부로 이동시켜 약액공급조(30)에 채워지도록 하기 위한 것으로서, 일단은 메인챔버(10) 하측면과 연통되도록 연결되고, 타단은 메인챔버(10) 상측면을 관통하여 약액공급조(30)의 상부에 위치하도록 구비된다.The chemical liquid circulation path 41 is to move the chemical liquid 200 in the main chamber 10 to the upper portion of the chemical liquid supply tank 30 so as to be filled in the chemical liquid supply tank 30, and one end of the chemical liquid circulation path 30 is lower than the main chamber 10. It is connected to communicate with, the other end is provided to be located in the upper portion of the chemical liquid supply tank 30 through the upper side of the main chamber (10).

펌프(45)는 약액순환로(41)상에 설치되어 약액(200)을 강제 이동시키게 되는 것이다.The pump 45 is installed on the chemical liquid circulation path 41 to forcibly move the chemical liquid 200.

한편 약액공급조(30)의 상부에 위치하는 약액순환로(41)의 단부에는 약액(200)이 샤워헤드부(50)의 상부면에 균일하게 배출되도록 다수개의 분기배출관(42)이 설치되는 것이 바람직하다.On the other hand, a plurality of branch discharge pipes 42 are installed at the end of the chemical liquid circulation path 41 located above the chemical liquid supply tank 30 so that the chemical liquid 200 is uniformly discharged on the upper surface of the shower head 50. desirable.

따라서 약액(200)은 펌프(45)에 의해 메인챔버(10)에서 약액순환로(41)를 따라 약액공급조(30)로 강제 이동하게 되는 것이다.Therefore, the chemical liquid 200 is forcibly moved from the main chamber 10 by the pump 45 along the chemical liquid circulation path 41 to the chemical liquid supply tank 30.

이하 도 3을 참조하여 약액(200)의 순환과정을 상세히 설명한다.Hereinafter, the circulation process of the chemical liquid 200 will be described in detail with reference to FIG. 3.

먼저, 최초 기판 로딩이 완료되면 펌프가 작동(S10)되어 메인챔버(10) 저면에 저장된 약액(200)은 약액순환로(41)를 경유하여 메인챔버(10)의 상부로 강제 이동(S20)하게 된다.First, when the initial substrate loading is completed, the pump is operated (S10) so that the chemical liquid 200 stored in the bottom of the main chamber 10 is forcedly moved to the upper portion of the main chamber 10 via the chemical liquid circulation path 41 (S20). do.

약액(200)은 약액순환로(41)의 분기배출관(42)을 통해 배출된 후, 샤워헤드부(50)의 상부면에 떨어지게 되며, 샤워헤드부(50) 상부의 약액(200)은 배출공(55)을 통해 약액공급조(30)로 배출(S30)되는 것이다.The chemical liquid 200 is discharged through the branch discharge pipe 42 of the chemical liquid circulation path 41, and then falls on the upper surface of the shower head 50, and the chemical liquid 200 of the upper portion of the shower head 50 is discharged. It is discharged to the chemical solution supply tank 30 through 55 (S30).

이때 약액(200)은 샤워헤드부(50)의 다수의 배출공(55)을 통해 분산되어 약액공급조(30)로 배출됨으로써, 약액공급조(30) 내의 약액(200)의 웨이브를 최소화하게 되고, 또한 샤워헤드부(50) 주변으로 이동하게 되는 일부 약액(200)은 샤워헤드부(50)를 이탈 자연 낙하함으로써 메인챔버(10)로 회수된다.In this case, the chemical liquid 200 is dispersed through the plurality of discharge holes 55 of the shower head 50 to be discharged to the chemical liquid supply tank 30, thereby minimizing the wave of the chemical liquid 200 in the chemical liquid supply tank 30 In addition, some of the chemical liquid 200 moving around the shower head 50 is recovered to the main chamber 10 by naturally falling off the shower head 50.

여기서 약액(200)은 약액공급조(30)에 채워짐과 동시에 위치에너지에 의해 약액공급로(80)를 따라 자연 낙하(S40)하여 약액반응조(20)로 이동(S50)하게 되는 것이다.In this case, the chemical liquid 200 is filled in the chemical liquid supply tank 30 and is naturally dropped along the chemical liquid supply path 80 by potential energy (S40) to move to the chemical liquid reaction tank 20 (S50).

한편 약액공급조(30)로부터 약액공급로(80)로 배출되는 약액(200)의 양보다 약액순환로(41)에서 약액공급조(30)로 투입되는 약액(200)의 양이 많아지도록 약액(200)을 펌프(45)에 의해 지속적으로 강제 이동시키게 되면, 약액공급조(30)에 유입되는 약액(200)이 상대적으로 많기 때문에 일부 약액(200)은 약액공급조(30)에서 흘러 넘처 메인챔버(10)로 회수된다.On the other hand, the amount of the chemical liquid (200) to be introduced into the chemical liquid supply tank 30 in the chemical liquid circulation path 41 than the amount of the chemical liquid 200 discharged from the chemical liquid supply tank 30 to the chemical liquid supply passage (80) When 200 is continuously moved by the pump 45, some of the chemical liquid 200 flows from the chemical liquid supply tank 30 because the chemical liquid 200 flowing into the chemical liquid supply tank 30 is relatively large. Recovered to chamber 10.

또한 지속적인 약액(200)의 공급으로 인해 약액반응조(20)의 약액도 흘러 넘치게 됨과 동시에 약액(200)의 최상면이 기판(100)의 표면과 접촉하게 되어 증착(S60)이 이루어지게 되는 것이다.In addition, due to the continuous supply of the chemical solution 200, the chemical solution of the chemical reaction tank 20 also overflows and at the same time the top surface of the chemical solution 200 is in contact with the surface of the substrate 100 is to be deposited (S60).

이때 약액반응조(20)에서 흘러 넘치게 되는 약액(200)은 메인챔버(10)로 회수(S70)되어 다시 펌프(45)에 의해 강제 순환되는 것이다.At this time, the chemical liquid 200 flowing from the chemical reaction tank 20 is recovered to the main chamber 10 (S70) and is forced to be circulated again by the pump 45.

따라서 약액공급조(30)에 채워지는 약액(200)의 양은 항상 일정하게 유지되고, 또한 약액반응조(20)의 약액(200)도 일정한 양으로 유지되기 때문에 약액공급조(30)와 약액반응조(20)의 위치에너지 차이에 의한 약액(200)의 이동 또한 항상 일정하게 유지됨으로써, 약액(200)의 유압이나 유속이 일정하게 유지될 수 있는 것이다.Therefore, since the amount of the chemical liquid 200 filled in the chemical liquid supply tank 30 is always kept constant, and also the chemical liquid 200 of the chemical liquid reaction tank 20 is also maintained in a constant amount, the chemical liquid supply tank 30 and the chemical liquid reaction tank ( The movement of the chemical liquid 200 by the potential energy difference of 20) is also always kept constant, so that the hydraulic pressure or the flow rate of the chemical liquid 200 can be kept constant.

또한 충분히 큰 용량의 약액공급조(30)의 약액(200) 상면에 작용하는 약한 웨이브는 용액 속에서 다시 상쇄되어 약액공급로(80)의 구간에서는 거의 제로에 가깝게 되어 무맥동의 정밀한 연속 순환이 가능하게 되는 것이다.In addition, the weak wave acting on the upper surface of the chemical liquid 200 of the chemical liquid supply tank 30 of a sufficiently large capacity is canceled again in the solution and becomes nearly zero in the section of the chemical liquid supply passage 80, so that a precise continuous circulation of pulsation-free It becomes possible.

이때 약액(200)의 유압이나 유량 또는 유속을 변화시키고자 하는 경우에는 승강수단(70)을 이용하여 약액공급조(30)의 높이를 변화시켜 약액(200)의 위치에너지를 변화시키거나, 또는 밸브(90)를 이용하여 약액(200)의 유량 또는 유속을 미세하게 제어할 수 있을 것이다.In this case, when the hydraulic pressure, flow rate or flow rate of the chemical liquid 200 is to be changed, the potential energy of the chemical liquid 200 is changed by changing the height of the chemical liquid supply tank 30 using the elevating means 70, or The valve 90 may be used to finely control the flow rate or flow rate of the chemical liquid (200).

한편 본 발명은 화학 반응에 의한 약액(200)의 온도 변화가 상온에서 크게 벗어나는 경우에는 약액(200)이 메인챔버(10)와 약액순환로(40) 및 샤워헤드부(50)를 이동하는 과정에서 외부 온도에 의해 자연 히팅 또는 쿨링이 될 수 있어 공정 효율의 개선 효과도 얻게 되는 것이다.In the present invention, when the temperature change of the chemical liquid 200 due to the chemical reaction is largely out of room temperature, the chemical liquid 200 moves in the process of moving the main chamber 10, the chemical liquid circulation path 40, and the shower head part 50. It can be natural heating or cooling by the external temperature, which also improves the process efficiency.

또한 약액(200)이 대기중에서 불안정한 특성을 가지는 성분이 포함되어 있는 경우에는 메인챔버(10) 내부를 비활성 기체로 분위기를 조성함으로써, 안정적으로 증착 공정이 수행되도록 할 수도 있다.In addition, when the chemical liquid 200 contains a component having an unstable characteristic in the atmosphere, the deposition process may be stably performed by forming an atmosphere with an inert gas inside the main chamber 10.

따라서 본 발명은 약액(200)이 위치에너지에 의해 약액공급조(30)로부터 약액반응조(20)로 유입되어 강제 순환됨으로써, 저가의 일반 펌프의 사용으로도 맥동이 없는 정밀, 정량의 약액(200)의 흐름을 얻을 수 있고, 또한 약액(200)의 유속 및 유압 조절이 용이한 것은 물론 약액(200)이 순환과정에서 자연 히팅(heating) 또는 쿨링(cooling)될 수 있어 공정 효율 또한 향상시킬 수 있는 것이다.Therefore, in the present invention, the chemical liquid 200 flows into the chemical liquid reaction tank 20 from the chemical liquid supply tank 30 by the potential energy and is forced to circulate. In addition, the flow rate and hydraulic pressure of the chemical liquid 200 can be easily adjusted, and the chemical liquid 200 can be naturally heated or cooled in a circulation process, thereby improving process efficiency. It is.

또한 약액(200)이 하나의 챔버(10) 내에 밀폐된 상태에서 순환되므로 대기중에 불안정한 약액(200)을 효과적으로 제어하기 위한 비활성 기체의 분위기 조성이 용이하게 되는 것이다. In addition, since the chemical liquid 200 is circulated in a sealed state in one chamber 10, it is easy to form an atmosphere of an inert gas for effectively controlling the unstable chemical liquid 200 in the atmosphere.

이상, 상기의 실시 예는 단지 설명의 편의를 위해 예시로서 설명한 것에 불과하므로 특허청구범위를 한정하는 것은 아니며, 본 발명의 기술 범주 내에서 다양한 변형이 가능할 것이다.
While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and similarities.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
1 : 반응용기 2 : 순환용기
3 : 무맥동펌프 5,100 : 기판
6 : 히터 10 : 메인챔버
20 : 약액반응조 30 : 약액공급조
40 : 순환수단 41 : 약액순환로
42 : 분기배출관 45 : 펌프
50 : 샤워헤드부 52 : 배출공
53 : 플레이트 60 : 온도조절수단
70 : 승강수단 80 : 약액공급로
90 : 밸브 110 : 기판고정부
8,200 : 약액
20a,30a,50a : 화살표Explanation of symbols on the main parts of the drawings
1: reaction vessel 2: circulation vessel
3: pulsation-free pump 5,100: substrate
6: heater 10: main chamber
20: chemical liquid reaction tank 30: chemical liquid supply tank
40: circulation means 41: chemical liquid circulation
42: branch discharge pipe 45: pump
50: shower head portion 52: discharge hole
53 plate 60 temperature control means
70: lifting means 80: chemical liquid supply path
90 valve 110 substrate fixing part
8,200: Chemical
20a, 30a, 50a: arrow

Claims (12)

반응공간을 제공하는 메인챔버;
상기 메인챔버 하측부에 설치되며 기판상에 증착 공정을 수행하는 약액이 저장되는 약액반응조;
상기 약액이 위치에너지에 의해 상기 약액반응조로 유입될 수 있게 상기 약액반응조보다 상부에 배치되는 약액공급조; 및
상기 약액이 상기 약액반응조와 약액공급조를 순차적으로 순환할 수 있게 약액을 강제 순환시키는 순환수단;
을 포함하여 구성되는 씨비디 박막 제조장치.A main chamber providing a reaction space;
A chemical liquid reaction tank installed under the main chamber and storing a chemical liquid for performing a deposition process on a substrate;
A chemical liquid supply tank disposed above the chemical liquid reaction tank to allow the chemical liquid to flow into the chemical liquid reaction tank by potential energy; And
Circulation means for forcibly circulating the chemical liquid such that the chemical liquid can circulate the chemical liquid reaction tank and the chemical liquid supply tank sequentially;
CD thin film manufacturing apparatus comprising a. 제1항에 있어서,
상기 기판은 상기 약액반응조의 상부에 배치하되, 증착면이 하향 배치되도록 설치되는 것을 특징으로 하는 씨비디 박막 제조장치.The method of claim 1,
The substrate is disposed on top of the chemical reaction tank, the thin film manufacturing apparatus, characterized in that the deposition surface is installed to be disposed downward. 제2항에 있어서,
상기 순환수단은 상기 약액이 상기 약액공급조와 약액반응조로부터 흘러 넘쳐 상기 메인챔버를 경유하여 연속적으로 순환 공급되도록 하는 것을 특징으로 하는 씨비디 박막 제조장치.The method of claim 2,
The circulation means is a thin film thin film manufacturing apparatus characterized in that the chemical liquid flows from the chemical liquid supply tank and the chemical liquid reaction tank and continuously circulated through the main chamber. 제3항에 있어서,
상기 기판은 증착면만 상기 약액의 최상면에 접촉되도록 설치되는 것을 특징으로 하는 씨비디 박막 제조장치.The method of claim 3,
The substrate is a thin film thin film manufacturing apparatus, characterized in that the deposition surface is installed so that only the top surface of the chemical solution. 제3항에 있어서,
상기 약액공급조와 약액반응조에는 약액공급로를 연결 설치하되, 상기 약액공급로의 일단은 상기 약액공급조의 하측부에, 타단은 상기 약액반응조의 하측부에 각각 연통되도록 설치되는 것을 특징으로 하는 씨비디 박막 제조장치.The method of claim 3,
The chemical liquid supply tank and the chemical liquid reaction tank are connected to the chemical liquid supply path, but one end of the chemical liquid supply path is connected to the lower side of the chemical liquid supply tank, and the other end is installed so as to communicate with the lower side of the chemical liquid reaction tank, respectively. Thin film manufacturing apparatus. 제5항에 있어서,
상기 약액공급로에는 상기 약액의 유속과 유량을 제어하는 밸브가 설치되는 것을 특징으로 하는 씨비디 박막 제조장치.The method of claim 5,
The thin film manufacturing apparatus, characterized in that the valve for controlling the flow rate and flow rate of the chemical liquid is installed in the chemical liquid supply passage. 제3항에 있어서,
상기 순환수단은 상기 메인챔버에 수용되는 약액이 상기 약액공급조로 순환되도록 약액순환로를 구비하되, 상기 약액순환로에는 약액을 강제 순환시키는 펌프가 구비되는 것을 특징으로 하는 씨비디 박막 제조장치.The method of claim 3,
The circulation means is provided with a chemical liquid circulation path so that the chemical liquid contained in the main chamber is circulated to the chemical liquid supply tank, wherein the chemical liquid circulation path is a thin film thin film manufacturing apparatus, characterized in that a pump for forcibly circulating the chemical liquid. 제7항에 있어서,
상기 약액공급조의 상측부에는 상기 약액순환로에서 공급되는 약액이 분산 배출될 수 있도록 샤워헤드부가 설치되는 것을 특징으로 하는 씨비디 박막 제조장치.The method of claim 7, wherein
The thin film manufacturing apparatus, characterized in that the shower head portion is installed in the upper portion of the chemical liquid supply tank so that the chemical liquid supplied from the chemical liquid circulation path is dispersed and discharged. 제8항에 있어서,
상기 샤워헤드부는 상기 약액공급조의 상부 개구부에 대응되게 형성되는 플레이트를 구비하고, 상기 플레이트에는 상기 약액이 상기 약액공급조에 균일하게 낙하될 수 있게 다수개의 배출구가 관통 형성되는 것을 특징으로 하는 씨비디 박막 제조장치.The method of claim 8,
The shower head part includes a plate formed to correspond to the upper opening of the chemical liquid supply tank, and the CD thin film, characterized in that a plurality of outlets are formed through the plate so that the chemical liquid falls uniformly in the chemical liquid supply tank. Manufacturing equipment. 제9항에 있어서,
상기 약액순환로의 일단부에는 상기 약액이 상기 샤워헤드부의 상부면에 균일하게 배출되도록 다수개의 분기배출관이 설치되는 것을 특징으로 하는 씨비디 박막 제조장치.10. The method of claim 9,
One end of the chemical liquid circulation path, the thin film thin film manufacturing apparatus, characterized in that a plurality of branch discharge pipe is installed so that the chemical liquid is uniformly discharged on the upper surface of the shower head. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 약액공급조에는 상기 약액이 적정 온도로 유지될 수 있도록 온도조절수단이 내설되는 것을 특징으로 하는 씨비디 박막 제조장치.The method according to any one of claims 1 to 10,
The thin film production apparatus, characterized in that the temperature control means is built in the chemical solution supply tank so that the chemical is maintained at an appropriate temperature. 제11항에 있어서,
상기 약액공급조에는 승강수단이 더 구비되는 것을 특징으로 하는 씨비디 박막 제조장치.The method of claim 11,
The thin film manufacturing apparatus, characterized in that the chemical supply tank is further provided with a lifting means.
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