KR20130103737A - Gas distribution device for vacuum processing equipment - Google Patents

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KR20130103737A
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vacuum chamber
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KR1020137008449A
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로랑 데스폰트
비탈리 보브크
오완 찰스 왓킨스
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텔 쏠라 아게
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Abstract

본 발명은 가스(A, B)를 공급받기 위해 가스 소스에 연결된 가스 흡입구(7) 및 가스 흡입구(7)로부터 복수의 배출구 개구(8)로 가스(A, B)를 기판을 향하는 복수의 위치에서 진공 챔버로 분배하기 위한 가스 분배 시스템(9)을 포함하는 진공 처리에서 처리될 기판을 수용하는 진공 챔버에 있어서, 가스 분배 시스템(9)은 각각 평평한 측을 갖는 제1 판(10) 및 제2 판(5)을 포함하고; 제1 판(10)은 배출구 개구(8)를 형성하는 복수의 구멍(4)을 나타내고; 제2 판(5)은 평평한 측 상에 배열되는 복수의 채널(6a, 6b)을 나타내고, 제1 판(10)의 각 구멍(4)이 제2 판(5)의 채널(6a, 6b)이 끝나는 곳에 배열되어, 가스(A, B)가 각각의 채널(6a, 6b)을 통해 구멍(4)으로 분배될 수 있도록, 제1 판(10) 및 제2 판(5)은 자신의 평평한 측이 서로 직접적으로 접촉하여 함께 장착되고, 각각의 채널(6a, 6b)은 가스 흡입구(7)에 연결되는 적어도 하나의 공통 채널(6a, 6b) 내로 통합되어, 분기 배열을 형성하는, 진공 챔버에 관한 것이다. 진공 챔버는 기판 코팅 균질성의 상당한 향상 및 제조 비용의 감소 뿐 만 아니라 제조된 기판의 품질 향상을 위한 가스 분배 시스템(9)을 포함한다.The present invention provides a plurality of positions in which gas (A, B) is directed toward a substrate from a gas inlet (7) connected to a gas source and a plurality of outlet openings (8) to receive a gas (A, B). In a vacuum chamber containing a substrate to be processed in a vacuum treatment comprising a gas distribution system 9 for dispensing into a vacuum chamber, the gas distribution system 9 comprises a first plate 10 and a first plate each having a flat side. 2 plates 5; The first plate 10 represents a plurality of holes 4 forming the outlet opening 8; The second plate 5 represents a plurality of channels 6a, 6b arranged on the flat side, with each hole 4 of the first plate 10 being a channel 6a, 6b of the second plate 5. Arranged at the end, so that the gas A, B can be dispensed into the holes 4 through the respective channels 6a, 6b, the first plate 10 and the second plate 5 have their own flat surfaces. The side chambers are mounted together in direct contact with each other, and each channel 6a, 6b is integrated into at least one common channel 6a, 6b connected to the gas inlet 7, forming a branching arrangement. It is about. The vacuum chamber includes a gas distribution system 9 for improving the quality of the substrates produced, as well as for significantly improving substrate coating homogeneity and reducing manufacturing costs.

Description

진공 공정 장비를 위한 가스 분배 장치{GAS DISTRIBUTION DEVICE FOR VACUUM PROCESSING EQUIPMENT}GAS DISTRIBUTION DEVICE FOR VACUUM PROCESSING EQUIPMENT}

본 발명은 가스를 공급받기 위해 가스 소스에 연결되는 가스 흡입구(inlet)를 포함하는 진공 공정에서 처리될 기판을 수용하기 위한 진공 챔버 및 기판을 향한 복수의 위치에서 진공 챔버를 향해 가스 흡입구로부터 복수의 배출구(outlet) 개구로 가스를 분배하기 위한 가스 분배 시스템에 대한 것이다. 특히, 본 발명은 저압력 CVD 반응기에서 전구체 가스(들)를 균일하게 분배하기 위한 시스템에 관한 것이다. 이 가스 분배 시스템은 국지적인 가스 흐름 균일성 및 코팅 균질성을 향상하기 위해 모든 화학 기상 부착 반응기에 적용될 수 있다. 본 시스템은 반응기 상에서 기생 부착을 감소시키기 위해 기판 표면 가까이에서 미리 혼합하지 않고 예를 들어 반응 전구체를 독립적으로 전달하는 것을 가능하게 한다.
The invention relates to a vacuum chamber for receiving a substrate to be processed in a vacuum process comprising a gas inlet connected to a gas source for receiving gas and a plurality of gas inlets from the gas inlet toward the vacuum chamber at a plurality of locations facing the substrate. To a gas distribution system for distributing gas to an outlet opening. In particular, the present invention relates to a system for uniformly distributing precursor gas (s) in a low pressure CVD reactor. This gas distribution system can be applied to all chemical vapor deposition reactors to improve local gas flow uniformity and coating homogeneity. The system makes it possible to deliver the reaction precursors independently, for example, without premixing near the substrate surface to reduce parasitic adhesion on the reactor.

박막 부착 또는 코팅 공정은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 잘 알려져 있다. 그 이후로, 부착 균일성은 특히 대면적 코팅의 제조에서, 중요한 기준이다. 오늘날의 박막 기술에서 소규모로 실현되는 층 특성은 이러한 박막 기술의 대면적 기판에 확대될 필요가 있다. 일반적으로, 소면적에서 통합을 위한 사양이 엄격할수록, 대면적에서 균일성은 더 양호해질 필요가 있다. 전형적인 예는 여러 박막층이 서로 조정되는 IC 산업계이다. 이 조정은 전체 웨이퍼에 대해 유지될 필요가 있으며, 이는 전체 기판에 대하여 모든 중대한 특징에서 관련된 모든 층의 우수한 균일성을 요구한다.
Thin film deposition or coating processes are well known in the art. Since then, adhesion uniformity is an important criterion, especially in the manufacture of large area coatings. The layer properties that are realized on a small scale in today's thin film technology need to be extended to large area substrates of such thin film technology. In general, the tighter the specification for integration at small areas, the better the uniformity at large areas needs to be. A typical example is the IC industry, where several thin film layers are coordinated with each other. This adjustment needs to be maintained for the entire wafer, which requires good uniformity of all layers involved in all critical features for the entire substrate.

유사한 예는 박막 태양전지 어플리케이션이다. 높은 효율을 가능하게 하는 전지 특징은 전체 통합 모듈에 적용될 필요가 있다. 직렬 연결에서 고저항을 야기하는 저 효율을 나타낼, "사양 외"의 특징을 갖는 면적은 각 전지를 악화시킬 것이다. 그 결과로, 품질이 나쁜 전지 특징의 영역은 완전한 태양전지 모듈의 전체 성능을 저하시킨다.
A similar example is thin film solar cell applications. Battery features that enable high efficiency need to be applied to the entire integrated module. An area with "out of specification" characteristics that will exhibit low efficiency resulting in high resistance in series connections will deteriorate each cell. As a result, areas of poor cell characteristics degrade the overall performance of a complete solar cell module.

CVD(chemical vapour deposition) 공정에 있어서, 온도 균일성 및 가스 분배 균질성은 가장 중요한 요소이다. 따라서, 저압 CVD(LPCVD) 반응기의 가장 관련된 부품은 대기압보다 낮은 압력으로 펌프될 수 있는 진공 인클로저(enclosure)에서 (ⅰ) 기판 상에서 전구체의 화학 반응을 활성화하는, '열판(hot plate)'으로도 불리는, 가열된 기판 캐리어 및 (ⅱ) 반응 챔버 내에서 전구체를 분배하기 위한 가스 플리넘(plenum)이다. 가스 플리넘은 다른 설계를 가질 수 있으나, 도 1에 도시된 바와 같이, 일반적으로 가스 플리넘 상에서 기생 코팅을 감소시키기 위한 냉각부(1), 가스 샤워 유닛(2) 및 가스를 분배하기 위한 배관 네트(piping net)(3)로 이루어진다.
In chemical vapor deposition (CVD) processes, temperature uniformity and gas distribution homogeneity are the most important factors. Thus, the most relevant component of a low pressure CVD (LPCVD) reactor is also a 'hot plate', which activates the chemical reaction of precursors on a substrate in a vacuum enclosure that can be pumped to a pressure below atmospheric pressure. Called, the heated substrate carrier and (ii) a gas plenum for distributing the precursor within the reaction chamber. The gas plenum may have a different design, but as shown in FIG. 1, generally a cooling unit 1, a gas shower unit 2, and a piping net for distributing the gas to reduce the parasitic coating on the gas plenum. (piping net) (3)

배관(3)은 보통 가스 및/또는 전구체의 주입을 허용하기 위해 자신의 전체 길이에 용이하게 분배되는 구멍(4)을 나타낸다. 구멍(4)은 유입 가스가 국지적인 압력 피크가 상승할 수 있는 구멍(4)의 위치에서도 용이하게 분배됨을 허용하기 위해 실제 공정 공간으로부터 분리되어 챔버 내에 포함될 수 있다. 샤워 판 또는 샤워 헤드는 다공 판, 즉, 구멍(4)인 홀을 통한 분배를 이용하여 가스가 주입 챔버로부터 공정 공간으로 전달되게 하는 가스 샤워 유닛(2)이다.
The tubing 3 usually represents a hole 4 which is easily distributed over its entire length to allow for the injection of gas and / or precursors. The hole 4 can be included in the chamber separately from the actual process space to allow the incoming gas to be easily dispensed even at the location of the hole 4 where the local pressure peak can rise. The shower plate or shower head is a gas shower unit 2 which allows gas to be transferred from the injection chamber to the process space using a distribution through the perforated plate, ie the hole 4.

배관 네트(3)을 사용하는 플리넘 내에서 가스 또는 전구체의 이러한 분배는 종래 기술에서 알려져 있으나 모든 파이프의 분해, 설치 단계에서 파이프의 전체 방향의 점검, 프레임 및 파이프 사이에서 많은 밀봉 점검 등을 포함하는 복잡한 관리를 필요로 한다.
This distribution of gas or precursor in the plenum using the plumbing net 3 is known in the art but includes the disassembly of all pipes, the check of the overall direction of the pipe at the installation stage, a large number of seal checks between the frame and the pipe, and the like. Requires complex management.

또한, 배관 네트(3)에서 얻어지는 흐름 균일성은 열악하고 매우 복잡한 설계없이 이를 향상하기 위한 가능성이 상당히 제한된다. 이러한 구성에서, 배관 네트(3)의 분배 파이프는 전술된 바와 같이 분리된 체적에서, 냉각/샤워 판, 가스 샤워 유닛(2)의 뒤에 위치된다. 전구체는 이 체적 내에서 혼합되고, 심지어 부분적으로 반응할 수도 있다. 이러한 기생 부착은 가스 플리넘 내에서 일어날 수 있고 이용 시간의 함수로서 일부 가스 분배기 기능을 저하시킬 수 있다. 가스 플리넘 내에서 전구체의 화학 반응만을 회피하기 위해, 전체 분배 시스템의 복잡성을 더 증가시키고 설계 자유를 감소시키는 둘 이상의 독립한 배관 라인이 사용되어야 한다.
In addition, the flow uniformity obtained in the piping net 3 is significantly limited in the possibility of improving it without poor and very complicated design. In this configuration, the distribution pipe of the tubing net 3 is located behind the cooling / shower plate, the gas shower unit 2, in a separate volume as described above. The precursors may mix within this volume and even partially react. Such parasitic attachment can occur within the gas plenum and can degrade some gas distributor functions as a function of service time. In order to avoid only chemical reaction of the precursor in the gas plenum, two or more independent piping lines must be used that further increase the complexity of the overall distribution system and reduce design freedom.

따라서, 본 발명의 목적은 종래 기술의 전술된 난점을 극복하기 위한 것으로, 즉, 진공 챔버 내에서 처리될 기판 상으로의 가스 분배에 대한 향상된 균일성을 제공하고 따라서 기판의 코팅 균질성을 향상하는 배관 시스템을 갖는 진공 챔버를 제공하는 것이다.
Accordingly, it is an object of the present invention to overcome the aforementioned difficulties of the prior art, ie to provide an improved uniformity of gas distribution onto a substrate to be processed in a vacuum chamber and thus to improve the coating homogeneity of the substrate. It is to provide a vacuum chamber having a system.

이 목적은 독립항에 의해 달성된다. 이로운 실시예는 종속항에서 자세하게 기술된다.
This object is achieved by the independent claim. Advantageous embodiments are described in detail in the dependent claims.

특히, 이 목적은 가스를 공급받기 위해 가스 소스에 연결되는 가스 흡입구를 포함하는 진공 공정에서 처리될 기판을 수용하기 위한 진공 챔버 및 기판을 향한 복수의 위치에서 진공 챔버를 향해 가스 흡입구로부터 복수의 배출구 개구로 가스를 분배하기 위한 가스 분배 시스템에 의해 달성되고, 가스 분배 시스템은 제1 판 및 제2 판을 포함하고, 각 판은 평평한 측을 갖고, 제1 판은 배출구 개구를 형성하는 복수의 구멍을 나타내고, 제2 판은 평평한 측에 배열되는 복수의 채널을 나타내며, 가스가 각각의 채널을 통해 구멍 내로 분배될 수 있도록 제1 판의 각 구멍이 제2 판의 채널이 끝나는 곳에 배열되도록 제1 판 및 제2 판은 평평한 측이 서로 접촉하도록 고정되고, 그리고 각각의 채널은 가스 흡입구에 연결되는 적어도 하나의 공통 채널로 병합되며, 분기 배열을 형성한다.
In particular, the object is a vacuum chamber for containing a substrate to be processed in a vacuum process comprising a gas inlet connected to a gas source for receiving gas and a plurality of outlets from the gas inlet toward the vacuum chamber at a plurality of locations facing the substrate. Achieved by a gas distribution system for distributing gas into the opening, the gas distribution system comprising a first plate and a second plate, each plate having a flat side, the first plate having a plurality of holes defining an outlet opening The second plate represents a plurality of channels arranged on the flat side, and the first plate is arranged such that each hole of the first plate is arranged at the end of the channel of the second plate so that gas can be dispensed through the respective channel into the hole. The plate and the second plate are fixed so that the flat sides are in contact with each other, and each channel is merged into at least one common channel connected to the gas inlet, Form an array.

따라서, 본 발명은 가스 흡입구로부터 복수의 배출구 개구로 가스, 예를 들어 "저 반응성" 가스 또는 가스 혼합물의 전달, 분리 및/또는 분배를 위한 채널을 갖고, 가스의 균일한 흐름 분배로 나타나는 바이너리 트리 가스 분배 판으로 불리는, 즉, 제2 판을 제공하기 위한 중심 사상에 근거를 두고 있다. 그 결과로, 기판의 균일한 코팅이 달성되는 균일한 가스 흐름이 이루어진다. 요약하면, 가스 분배 시스템을 포함하는 진공 챔버는 기판 코팅 균질성의 상당한 향상을 제공하고, 따라서 제조 비용이 감소되는 동시에 제조된 기판의 품질 향상으로 나타난다.
Accordingly, the present invention provides a binary tree represented by a uniform flow distribution of gas, with channels for the delivery, separation and / or distribution of a gas, for example a "low reactive" gas or gas mixture, from the gas inlet to the plurality of outlet openings. It is based on the central idea for providing a second plate, namely a gas distribution plate. As a result, a uniform gas flow is achieved in which a uniform coating of the substrate is achieved. In summary, the vacuum chamber containing the gas distribution system provides a significant improvement in substrate coating homogeneity, thus reducing the manufacturing cost and at the same time improving the quality of the manufactured substrate.

본 발명의 의미에서 "처리(Processing)"라는 용어는 기판에 작용하는 임의의 화학적, 물리적 및/또는 기계적 효과를 포함한다.
The term "processing" in the sense of the present invention includes any chemical, physical and / or mechanical effect acting on the substrate.

본 발명의 의미에서 "기판(substrate)"의 용어는 발명에 따른 진공 처리 시스템으로 처리될 부품, 부분 또는 워크피스를 포함한다. 기판은 직사각형, 정사각형 또는 원형 형상을 갖는 평평-, 판 형상 부분에 제한되지는 않는다. 바람직하게, 기판은 박막 태양 전지를 제조하는데 적합하고 플로트 유리(float glass), 보안 유리 및/또는 석영 유리를 포함한다. 더 바람직하게, 기판은 본질적으로 제공되고, 가장 바람직하게는 얇은 유리 판과 같이 1m2 이상의 크기의 평면을 갖는 완전 평면 기판이다.
The term "substrate" in the sense of the present invention includes the part, part or workpiece to be treated with the vacuum processing system according to the invention. The substrate is not limited to flat, plate-shaped portions having a rectangular, square or circular shape. Preferably, the substrate is suitable for making thin film solar cells and includes float glass, security glass and / or quartz glass. More preferably, the substrate is provided in essence, most preferably a fully planar substrate having a plane of at least 1 m 2 , such as a thin glass plate.

본 발명의 의미에서 "진공 처리(vacuum processing)" 또는 "진공 처리 시스템(vacuum treatment system)"이라는 용어는 주변 대기압보다 낮은 압력에서 처리되는 기판을 위한 적어도 하나의 인클로저를 포함한다.
The term "vacuum processing" or "vacuum treatment system" in the sense of the present invention includes at least one enclosure for a substrate to be treated at a pressure below ambient atmospheric pressure.

본 발명의 의미에서 "CVD", 화학 부착법(chemical vapor deposition) 및 그 종류의 용어는 가열된 기판 상에 층의 부착을 허용하는 잘 알려진 기술을 포함한다. 보통 액체 또는 기체의 전구체 물질이 처리 시스템에 공급되고, 전구체의 열반응이 층의 부착을 제공한다. 종종, DEZ(디에틸 아연:diethyl zinc)는 저압 CVD(LPCVD)를 사용하는 진공 처리 시스템에서 TCO 층의 생산을 위한 전구체 물질로 사용된다. 투명 전도 산화물(transparent conductive oxide), 즉 TCO 층을 나타내는 "TCO"이라는 용어는 투명 전도층이고 층, 코팅, 부착 및 필름이라는 용어는 CVD, LPCVD, Plasma Enhanced CVD(PECVD) 또는 Physical Vapor Deposition(PVD)인 진공 처리에서 부착된 필름에 대하여 본 발명에서 상호 교환 가능하게 사용된다.
In the sense of the present invention "CVD", chemical vapor deposition, and the term of that kind encompass well known techniques that allow the deposition of layers on heated substrates. Usually a liquid or gaseous precursor material is supplied to the treatment system, and thermal reaction of the precursor provides adhesion of the layer. Often, DEZ (diethyl zinc) is used as precursor material for the production of TCO layers in vacuum processing systems using low pressure CVD (LPCVD). The term "TCO", which stands for transparent conductive oxide, or TCO layer, is a transparent conductive layer and the terms layer, coating, adhesion and film are CVD, LPCVD, Plasma Enhanced CVD (PECVD) or Physical Vapor Deposition (PVD). It is used interchangeably in the present invention for the film attached in the vacuum treatment.

본 발명의 의미에서 "태양 전지(solar cell)" 또는 "광전지(photovoltaic cell, PV cell)"라는 용어는 광, 본질적으로 태양광을 광전지 효과에 의해 직접적으로 전기 에너지로 변환할 수 있는 전기 부품을 포함한다. 박막 태양전지에 의해 일반적으로 기판 상에 연속하여 부착되는 제1 또는 전면 전극, 하나 이상의 반도체 박막 PIN 접합 및 제2 또는 후면 전극을 포함한다. 각 PIN 접합 또는 박막 광전 변환 유닛은 p형층과 n형층 사이에 샌드위치 형으로 형성되는 i형층을 포함하며 여기에서 "p"는 양으로 도핑된 것을 나타내고, "n"은 음으로 도핑된 것을 나타낸다. 실질적으로 진성 반도체 층인 i형층은 박막 PIN 접합 두께의 대부분을 차지하며 광전 변환은 주로 이 i형층에서 일어난다. 따라서, 기판은 박막 광전지 제조에 사용되는 기판인 것이 바람직하다.
The term "solar cell" or "photovoltaic cell (PV cell)" in the sense of the present invention refers to an electrical component that can convert light, essentially sunlight, into electrical energy directly by the photovoltaic effect. Include. A first or front electrode, one or more semiconductor thin film PIN junctions, and a second or back electrode, which are generally successively attached to a substrate by a thin film solar cell. Each PIN junction or thin film photoelectric conversion unit includes an i-type layer formed sandwiched between a p-type layer and an n-type layer, where "p" indicates positively doped and "n" indicates negatively doped. The i-type layer, which is a substantially intrinsic semiconductor layer, accounts for most of the thin film PIN junction thickness and photoelectric conversion mainly occurs in this i-type layer. Therefore, it is preferable that a board | substrate is a board | substrate used for thin film photovoltaic cell manufacture.

본 발명의 의미에서 "평평(flat)"이라는 용어는 거칠지 않은, 즉 그루브(groove) 등을 포함하지 않는 표면을 갖는 수단을 포함한다. 바람직하게 "평평"이라는 용어는 각 표면의 표면 거칠기 등급이 N9 이하인 것을 의미한다.
The term "flat" in the sense of the present invention includes means having a surface that is not rough, that is, does not include grooves or the like. Preferably the term "flat" means that the surface roughness grade of each surface is less than or equal to N9.

본 발명의 의미에서 "가스(gas)"라는 용어는 CVD 공정에서 코팅의 제공에 적합한, 특히 태양 전지 제조에 필요한 코팅의 형성에 적합한 모든 가스를 의미한다. 바람직하게, 제1 판은 기판에 인접한 진공 챔버에서 배열되는 가스 샤워 판로 제공된다. 제2 판은 바람직하게 기판의 표면을 가로지르는 가스 분배를 위한 분배 판로 제공된다. 더 바람직하게, 각 채널은 2개의 단을 포함하고, 제1 단에서부터 제2 단까지 가스를 전달하기 위한 파이프 형 또는 튜브 형 방법으로 제공된다. 채널이 구멍에 연결되는 경우, 채널로 전달된 가스는 기판 상으로의 공급을 위해, 구멍으로 바람직하게 완전히 분배된다.
The term "gas" in the sense of the present invention means any gas suitable for the provision of a coating in a CVD process, in particular for the formation of a coating necessary for the manufacture of solar cells. Preferably, the first plate is provided with a gas shower plate arranged in a vacuum chamber adjacent the substrate. The second plate is preferably provided as a distribution plate for gas distribution across the surface of the substrate. More preferably, each channel comprises two stages and is provided in a pipe-like or tubular manner for delivering gas from the first stage to the second stage. When the channel is connected to the hole, the gas delivered to the channel is preferably completely dispensed into the hole for supply onto the substrate.

추가적인 바람직한 실시예에서, 가스 분배 시스템은 평평한 측을 갖는 백 판, 2개의 마주보는 평평한 측을 나타내는 제2 판 및 2개의 측 상의 채널을 포함하고, 백 판 및 제2 판은 제2 판의 2개의 측 상의 채널을 통해 가스가 분배될 수 있도록 평평한 측이 서로 직접적으로 접촉하도록 서로 고정된다. 이는 제2 판의 각 측이 기판 상으로의 반응을 위해 진공 챔버 내에서 혼합될 수 있는 예를 들어, 2개의 다른, 독립한 가스를 전달, 분리 및/또는 분배하도록 설계되는 것을 의미한다. 이런 방법으로, 가스가 제2 판의 각 측의 각 채널에 분배될 수 있도록 제2 판의 2개의 측의 각각의 채널은 적어도 하나의 공통 채널로 측마다 통합되는 것이 더 바람직하다. 다시 말하면, 가스 분배 시스템은 복수의 채널로 가스를 공급하기 위한 제2 판의 일 측에 각각 제공되는 2개의 다른 공통 채널을 포함하는 것이 바람직하다. 바람직하게 제1 판, 제2 프레이트 및/또는 백 판은 서로 평행하게 배열된다.
In a further preferred embodiment, the gas distribution system comprises a back plate having a flat side, a second plate representing two opposing flat sides and a channel on two sides, the back plate and the second plate being two of the second plate. The flat sides are fixed to each other so that the flat sides are in direct contact with each other so that gas can be distributed through the channels on the two sides. This means that each side of the second plate is designed to deliver, separate and / or distribute, for example, two different, independent gases that can be mixed in a vacuum chamber for reaction onto the substrate. In this way, it is more preferable that each channel of the two sides of the second plate is integrated side by side into at least one common channel so that gas can be distributed to each channel of each side of the second plate. In other words, the gas distribution system preferably includes two different common channels, each provided on one side of the second plate for supplying gas to the plurality of channels. Preferably the first plate, second plate and / or back plate are arranged parallel to each other.

다른 바람직한 실시예에서, 제2 판의 2개의 측의 2개의 채널로부터 가스가 가스에 대한 공통 배출구 개구를 형성하는 동일한 구멍으로 분배될 수 있도록 제2 판은 복수의 제2 구멍을 포함한다. 이는, 예를 들어, 다른, 2 가스가 제2 판 내에서 예를 들어 고반응도가 되기 위해서 혼합되고, 그 후에 직접적으로 진공 챔버, 즉, 반응 챔버에 주입되는 것을 의미한다. 이 구성을 위해, 가스 플리넘 내에서 기생 부착을 최소화하는, 진공 챔버 내에 제공되는 가스 플리넘 내에서 가스의 사전 혼합은 일어나지 않는다. 따라서, 그 결과로, 기판 코팅에 사용된 주입된 가스의 양은 증가된다.
In another preferred embodiment, the second plate comprises a plurality of second holes such that gas from two channels on two sides of the second plate can be dispensed into the same hole forming a common outlet opening for the gas. This means, for example, that two different gases are mixed in the second plate, for example to be highly reactive, and then directly injected into a vacuum chamber, ie the reaction chamber. For this configuration, no premixing of the gas occurs in the gas plenum provided in the vacuum chamber, which minimizes parasitic adhesion in the gas plenum. As a result, the amount of injected gas used to coat the substrate is thus increased.

대안의 실시예에서, 제2 판은 제2 판의 2개의 측의 채널로부터 가스가, 각 가스에 대해 분리된 배출구 개구를 각각 형성하는 각각의 구멍으로 분배될 수 있도록 구멍과 각각 관련된 복수의 제2 구멍을 포함한다. 이는, 본 실시예에 따른 가스 혼합은 채널 내에서 기생 부착을 유리하게 감소시키는 가스 플리넘에서 일어나는 것을 의미한다.
In an alternative embodiment, the second plate comprises a plurality of agents each associated with the holes such that gas from the channels on two sides of the second plate can be dispensed into respective holes respectively forming separate outlet openings for each gas. Contains 2 holes. This means that gas mixing according to this embodiment takes place in the gas plenum, which advantageously reduces parasitic adhesion in the channel.

특히 바람직한 실시예에서, 적어도 하나의 채널의 단부는 하나의 채널로부터 다른 채널로 분배된 가스가 다른 채널의 두 단부 사이에서 균일하게 나뉘어지도록 다른 채널에 인접하여 위치된다. 더 바람직하게, 분기 배열로 분배되는 가스는 모든 배출구 개구를 거쳐 균일하게 나뉘어지도록 가스 흡입구 및 가스 배출구 개구 사이에서 분기 배열을 형성하는 바이너리 트리 방법으로 채널이 분리된다. 다른 바람직한 실시예에서, 가스 흡입구 및 각 배출구 개구 사이의 가스 경로 길이가 동일하도록 채널이 제공된다. 이러한 실시예에 따르면, 공통 채널로 유입하는 가스가 각각 동일한 가스 경로 길이를 갖는 복수의 배출구 개구를 향한 복수의 채널에 의해 다시 나뉘어지고, 진공 챔버 내에서 기판 표면을 따라 바람직하게 균일하게 분배되도록 적어도 하나의 채널은 더 수지상의 가스 분배 시스템을 형성하기 위해 다른 채널로 나뉘어지는 것이 바람직하다. 따라서, 각 실시예는 기판의 코팅 품질을 향상시키기 위한 흐름 균일성을 더 증가시킨다.
In a particularly preferred embodiment, the end of the at least one channel is positioned adjacent to the other channel such that the gas dispensed from one channel to the other channel is evenly divided between the two ends of the other channel. More preferably, the channels are separated by a binary tree method which forms a branching arrangement between the gas inlet and the gas outlet openings so that the gas dispensed in the branching arrangement is divided evenly across all the outlet openings. In another preferred embodiment, the channel is provided such that the gas path length between the gas inlet and each outlet opening is the same. According to this embodiment, the gas entering the common channel is divided again by a plurality of channels towards a plurality of outlet openings, each having the same gas path length, and at least so as to be preferably uniformly distributed along the substrate surface in the vacuum chamber. One channel is preferably divided into other channels to form a more dendritic gas distribution system. Thus, each embodiment further increases the flow uniformity to improve the coating quality of the substrate.

다른 바람직한 실시예에서, 채널은 공통 채널 및 구멍에 위치한 각각의 채널의 단부 사이에서 좁아지는 방법으로 제공되고 공통 채널은 3mm 이하의 깊이 및 16mm 이하의 폭을 갖고, 구멍에 배열되는 채널의 단부는 각각 1.5mm 이하의 깊이 및 3mm 이하의 폭을 갖고, 구멍은 각각 2.2mm 이하의 직경을 갖는다. 전술된 크기를 갖는 채널을 설계하는 것은 종래 기술 시스템에 비해, 예를 들어, 박막 태양 전지, 특히 모든 배출구 개구에 대해 균일한 가스 경로 길이를 갖는 좁아지는 방식으로 채널이 제공하는 것이 처리될 완전한 기판 표면 상에 매우 균일한 가스 분배로 나타날 때, 기판의 코팅 품질을 상당히 향상시키는 것을 가능하게 한다. 더 바람직하게, 제2 판의 두께는 15mm 이하이고, 따라서 종래 기술 시스템에 비해 제조 비용을 감소시킨다.
In another preferred embodiment, the channel is provided in a way that narrows between the common channel and the end of each channel located in the hole and the common channel has a depth of 3 mm or less and a width of 16 mm or less, and the end of the channel arranged in the hole is Each has a depth of 1.5 mm or less and a width of 3 mm or less, and the holes each have a diameter of 2.2 mm or less. Designing a channel having the size described above is a complete substrate to which the channel is to be treated, compared to prior art systems, for example, in a narrowing fashion with a uniform gas path length for thin film solar cells, especially for all outlet openings. When appearing with a very uniform gas distribution on the surface, it is possible to significantly improve the coating quality of the substrate. More preferably, the thickness of the second plate is 15 mm or less, thus reducing manufacturing costs as compared to prior art systems.

일반적으로, 채널로의 가스 흐름 속도는 임의의 흐름 속도를 가질 수 있다. 그러나, 가스 흡입구로부터 배출구 개구로의 가스 흐름이 제2 판의 측마다 1 slm(standard liter per minute) 미만이 되도록, 채널 및 구멍이 제공되는 경우 특히 이로움이 판명되었다. 이런 방식으로 채널 및 구멍을 설계하는 것은 전구체, 즉, 가스의 개선된 균일 분배로 인해 코팅 품질을 더 최적화한다. 가스로서 DEZ 흐름의 1%의 가변 및 기판 온도의 1℃는 각각 두께, 코팅의 6nm 및 25nm의 가변을 초래할 수 있다.
In general, the gas flow rate into the channel can have any flow rate. However, it has been found to be particularly advantageous when channels and holes are provided such that the gas flow from the gas inlet to the outlet opening is less than 1 standard liter per minute (slm) per side of the second plate. Designing channels and holes in this way further optimizes coating quality due to improved uniform distribution of precursors, ie gases. Variable of 1% of DEZ flow as gas and 1 ° C. of substrate temperature can result in variations of thickness, 6 nm and 25 nm of coating, respectively.

다른 바람직한 실시예에서, 가스 분배 시스템은 제2 판을 냉각하기 위한 수단을 포함하고 상기 수단은 바람직하게 24℃에서 13 l/min의 냉각수를 포함한다. 냉각 수단은 진공 챔버의 열 반응기 부품에 노출되는 제2 판의 표면 상의 부착을 방지할 뿐만 아니라, 특히 전술된 실시예에 따라 가스가 사전 혼합되는 경우, 가스 분배 시스템 내에서 기생 부착을 또한 감소시킨다.
In another preferred embodiment, the gas distribution system comprises means for cooling the second plate, which means preferably comprises 13 l / min of coolant at 24 ° C. The cooling means not only prevent adhesion on the surface of the second plate that is exposed to the thermal reactor components of the vacuum chamber, but also reduce parasitic adhesion in the gas distribution system, especially when the gases are premixed according to the embodiments described above. .

일반적으로, 채널은 가스 흡입구로부터 배출구 개구까지의 가스를 분배하기 위해 종래 기술에서 알려진 임의의 방법으로 제공될 수 있고, 이에 따라 채널이 그루브로 제공되는 것이 특히 바람직하다. 유사한 방법에서, 바람직하게 구멍은 제1 판을 통한 홀로써 제공되고, 따라서 용이한 제조를 가능하게 한다.
In general, the channel can be provided by any method known in the art for distributing gas from the gas inlet to the outlet opening, and it is therefore particularly preferred that the channel is provided in the groove. In a similar way, the holes are preferably provided as holes through the first plate, thus allowing for easy manufacture.

본 발명의 이들 측면 및 다른 측면은 하기에 기술되는 실시예에 대한 참조로부터 명백해질 것이고 설명될 것이다.
도 1은 종래 기술에 따른 가스 분배 시스템을 나타낸다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 바이너리 트리 가스 분배 시스템의 상면도를 나타낸다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 바이너리 트리 가스 분배 시스템의 측면도를 나타낸다.
도 4a는 본 발명의 다른 바람직한 실시예에 따라 바이너리 트리 가스 분배 시스템에서 가스 혼합을 나타낸다.
도 4b는 본 발명의 다른 실시예에 따라 바이너리 트리 가스 분배 시스템에서 가스 혼합을 나타낸다.
도 5a는 본 발명의 다른 실시예에 따라 바이너리 트리 가스 분배 시스템의 측면도를 나타낸다.
도 5b는 본 발명의 다른 실시예에 따라 바이너리 트리 가스 분배 시스템의 상면도를 나타낸다.
These and other aspects of the invention will be apparent from and elucidated with reference to the examples described below.
1 shows a gas distribution system according to the prior art.
2 shows a top view of a binary tree gas distribution system in accordance with a preferred embodiment of the present invention.
3 shows a side view of a binary tree gas distribution system in accordance with a preferred embodiment of the present invention.
4A illustrates gas mixing in a binary tree gas distribution system in accordance with another preferred embodiment of the present invention.
4B illustrates gas mixing in a binary tree gas distribution system in accordance with another embodiment of the present invention.
5A illustrates a side view of a binary tree gas distribution system in accordance with another embodiment of the present invention.
5B illustrates a top view of a binary tree gas distribution system in accordance with another embodiment of the present invention.

반응 챔버, 즉, 진공 공정에서 기판의 처리를 위한 진공 반응 챔버로 다른 전구체를 균일하고 독립적으로 분배하기 위해, 본 발명은 종래 기술의 도 1에 나타난 바와 같이 배관 분배 네트(3)를 이용하지 않는 새로운 설계를 구성한다.
In order to uniformly and independently distribute the other precursors to the reaction chamber, ie the vacuum reaction chamber for the treatment of the substrate in a vacuum process, the present invention does not utilize a piping distribution net 3 as shown in FIG. 1 of the prior art. Construct a new design.

이 새로운 설계에서, 가스 분배는 소위 바이너리 트리 가스 분배 판, 즉, 도 2의 상면도에 나타난 바와 같이 제2 판(5)을 이용하여 제어된다. 도 3에 도시된 바와 같이, 제2 판(5)은 양 측에 그루브 채널(6a, 6b)을 포함한다. 각의 측은 하나의 "저 반응성" 가스 A, B 또는 가스 혼합물을 가스 흡입구(7)로부터 모든 배출구 개구(8)로 전달, 분리 및 분배하기 위해 설계된다. 채널(6a, 6b)의 그루브 크기는 바이너리 트리 가스 분배 시스템(9) 내의 원만한 압력 변화가 가스 흡입구(7), 예를 들어, 제2 판(5)의 각 측에서 다른 가스를 위한 분리된 가스 흡입구(7)로부터 1024개의 배출구 개구(8)로 얻어지도록 선택된다.
In this new design, the gas distribution is controlled using a so-called binary tree gas distribution plate, ie a second plate 5 as shown in the top view of FIG. 2. As shown in FIG. 3, the second plate 5 comprises groove channels 6a, 6b on both sides. Each side is designed for transferring, separating and dispensing one "low reactive" gas A, B or gas mixture from the gas inlet 7 to all outlet openings 8. The groove size of the channels 6a, 6b is such that a smooth pressure change in the binary tree gas distribution system 9 is a separate gas for the other gas at each side of the gas inlet 7, for example the second plate 5. It is selected to be obtained with 1024 outlet openings 8 from the inlet 7.

더 빠른 드릴링을 사용하여 제조 비용을 절감하기 위해, 더 크지만 성긴 그루브가 만들어질 수 있다. 그 결과로, 15mm의 제2 판(5)이 가스 분배 판로 사용될 수 있다. 하나의 실시예에서, 그루브의 깊이는 가스 흡입구(7)에 가까운 입구에서 3mm와 채널(6a, 6b)이 배출구 개구(8)에서 끝나는 곳에서 1.5mm 사이이다. 동시에, 채널(6a, 6b)의 폭은 16mm에서 3mm으로 감소되고, 이에 따라 배출구 개구(8)의 직경이 2.2mm가 된다. 이러한 제2 판(5)의 구성과 함께 사용되는 가스 A,B의 흐름은 분배 측 당, 즉, 제2 판(5)의 측 당 약 1 slm이다.
To reduce manufacturing costs using faster drilling, larger but coarse grooves can be made. As a result, a second plate 5 of 15 mm can be used as the gas distribution plate. In one embodiment, the depth of the groove is between 3 mm at the inlet close to the gas inlet 7 and 1.5 mm at the end of the channels 6a, 6b at the outlet opening 8. At the same time, the width of the channels 6a, 6b is reduced from 16mm to 3mm, so that the diameter of the outlet opening 8 is 2.2mm. The flow of gases A, B used with this configuration of the second plate 5 is about 1 slm per distribution side, ie per side of the second plate 5.

도 2에 나타난 바와 같이, 하나의 채널(6a, 6b)로부터 다른 채널(6a, 6b)로 분배되는 가스 A, B가 다른 채널(6a, 6b)의 양 단부 사이에서 균일하게 분리하도록 적어도 하나의 채널(6a, 6b)은 다른 채널(6a, 6b)에 인접하여 위치된다. 이런 방법으로, 가스 분배 시스템(9)은 가스 흡입구(7) 및 모든 배출구 개구(8) 사이에서 바이너리 트리 분기 배열을 형성한다.
As shown in FIG. 2, at least one gas A, B, which is distributed from one channel 6a, 6b to another channel 6a, 6b, is evenly separated between both ends of the other channel 6a, 6b. Channels 6a and 6b are located adjacent to other channels 6a and 6b. In this way, the gas distribution system 9 forms a binary tree branch arrangement between the gas inlet 7 and all outlet openings 8.

2개의 다른 가스 A, B를 혼합하기 위해, 도 4a 및 4b에 도시된 바와 같이, 2개의 다른 구성이 가능하다. 제1 구성에서, 도 4a에 나타난 바와 같이, 가스 A, B는 구멍(4)으로서 제공되는 배출구 개구(8)에서 제1 판판(5)은 내에서 혼합되고, 그 후에 진공 챔버의 반응 챔버(11)로 주입된다. 이 구성에서, 가스 라인 또는 가스 플리넘, 예를 들어, 플리넘 내에서 기생 부착을 최소화하는 반응 챔버(11) 내에서 가스 A, B의 사전 혼합은 발생하지 않는다. 따라서, 가스 이용률인 기판 코팅에 사용되는 주입되는 가스 A, B의 실제량은, 증가한다. 또한, 가스 샤워 판, 즉, 제1 판(10)은 냉각 수단(12)에 의해 수냉각된다. 24℃에서 13 l/min의 냉각 속도로, 열 반응기 부품에 노출되는 표면 상의 부착을 방지할 뿐만 아니라, 가스 A, B가 사전 혼합되는 가스 샤워 배관(5) 내에서, 즉 배출구 개구(8) 내에서 기생 부착을 감소시킨다.
In order to mix two different gases A and B, two different configurations are possible, as shown in FIGS. 4A and 4B. In the first configuration, as shown in FIG. 4A, at the outlet opening 8 in which the gases A, B are provided as holes 4, the first plate 5 is mixed in, and then the reaction chamber ( 11) is injected. In this configuration, no premixing of gases A, B occurs in the reaction chamber 11 which minimizes parasitic adhesion in the gas line or gas plenum, for example plenum. Thus, the actual amounts of the injected gases A and B used for the substrate coating, which is gas utilization, increase. In addition, the gas shower plate, that is, the first plate 10, is water cooled by the cooling means 12. At a cooling rate of 13 l / min at 24 ° C., it not only prevents adhesion on the surface exposed to the thermal reactor components, but also within the gas shower piping 5 in which gases A and B are premixed, ie outlet opening 8. Reduces parasitic adhesions within.

도 4a 및 4b에 도시된 바와 같이, 제1 판(10)의 배출구 개구(8)인, 각 구멍이, 제2 판(5)의 채널(6a, 6b)이 끝나는 곳에서 배열되어, 가스 A, B가 각각의 채널(6a, 6b)을 통해 배출구 개구(8)로 분배될 수 있도록 제1 판(10) 및 제2 판(5)은 평평한 측이 서로 직접적으로 접촉하면서 함께 장착된다.
As shown in FIGS. 4A and 4B, each hole, which is the outlet opening 8 of the first plate 10, is arranged at the end of the channels 6a, 6b of the second plate 5, so that gas A The first plate 10 and the second plate 5 are mounted together with the flat sides in direct contact with each other so that B can be dispensed through the respective channels 6a and 6b to the outlet opening 8.

도 4b에 나타난 제2 구성에서, 제1 판(10)인, 가스 샤워 판 내에서 가스 A, B의 사전 혼합은 발생하지 않으나, 반응 챔버(11) 내에서 직접 발생한다. 이 구성은 채널(6a, 6b)의 그루브 내에서 기생 증착을 최소한으로 감소시킨다.
In the second configuration shown in FIG. 4B, the premixing of gases A and B in the gas shower plate, which is the first plate 10, does not occur, but occurs directly in the reaction chamber 11. This configuration minimizes parasitic deposition in the grooves of the channels 6a and 6b.

본 발명의 가스 분배 시스템(9)의 설계에 따르면, 가스 흡입구(7) 및 각 배출구 개구(8) 사이의 가스 경로 길이는 제2 판(5) 내에서 모든 다른 가스 경로와 균일하고, 따라서 균일한 가스 A, B 흐름 분배의 결과로 나타난다. 이러한 균일한 가스 A, B 흐름으로, 또한 균일한 기판 온도에서, 기판의 균일한 코팅이 얻어질 수 있다. 이러한 공정을 위해, DEZ(Diethyl Zinc) 흐름의 1%의 변동, 흐름 및 기판 온도의 1℃의 변동은 각각 두께 코팅의 약 6nm 및 25nm의 변동을 초래할 수 있다.
According to the design of the gas distribution system 9 of the present invention, the gas path length between the gas inlet 7 and each outlet opening 8 is uniform with all other gas paths in the second plate 5 and is thus uniform. As a result of one gas A, B flow distribution. With this uniform gas A, B flow, and also at a uniform substrate temperature, a uniform coating of the substrate can be obtained. For this process, a 1% variation in the DEZ (Diethyl Zinc) flow, a 1 ° C variation in the flow and substrate temperature can result in a variation of about 6 nm and 25 nm of the thickness coating, respectively.

도 4a 및 4b에 나타난 구성은 제2 판(5)의 양 측 상의 채널(6a, 6b)이 각각 제2 판(5) 및 백 판(14) 사이와 제2 판(5) 및 분리 판(13) 사이에 제공되도록, 제1 판(10) 및 제2 판(5) 사이에 제공되는 분리 판(13) 뿐 아니라, 백 판(14)을 나타낸다. 제2 판(5)은, 도 4a에서와 같이 제2 판(5)의 양측의 2 채널(6a, 6b)로부터의 가스 A, B가 동일한 구멍(4)으로 투입될 수 있도록 또는 도 4b에서와 같이 가스 A, B가 각 측에 대해 각각의 구멍(4)으로 투입될 수 있도록 복수의 제2 구멍(15)을 포함한다.
4a and 4b show that channels 6a and 6b on both sides of the second plate 5 are between the second plate 5 and the back plate 14 and between the second plate 5 and the separating plate ( The back plate 14 is shown as well as the separating plate 13 provided between the first plate 10 and the second plate 5 so as to be provided between the 13 plates. The second plate 5 is such that gas A, B from the two channels 6a, 6b on both sides of the second plate 5 can be introduced into the same hole 4 as in FIG. 4a or in FIG. 4b. As described above, a plurality of second holes 15 are included so that gases A and B can be introduced into the respective holes 4 on each side.

본 발명에 따른 전술된 바이너리 트리 가스 분배 시스템(9)에서, 종래 기술 및 도 5a에서 도면부호 16에서 나타난 바와 같이 더 이상 상부에서부터가 아닌, 반응기 측으로부터 가스 A, B를 직접적으로 통합시킬 수 있다. 따라서, 도 5b를 또한 참조하면, 공통 채널(6a, 6b)을 형성하는 단지 하나의 부가적인 그루브(17)가 요구된다. 이러한 변형은 종래 기술에 비해, 반응기의 적층된 배열에서 통합에 적합한 전체 플리넘 두께를 대폭 감소시키는 것을 가능하게 한다. 종래 배관을 가스 A, B를 판(5)의 중앙으로 전달하기 위한 부가적인 그루브(16)로 대체하는 것은 제조 비용을 또한 감소시킨다.
In the above-described binary tree gas distribution system 9 according to the invention, it is possible to integrate gases A, B directly from the reactor side, no longer from the top, as indicated by the prior art and by reference numeral 16 in FIG. 5A. . Thus, referring also to FIG. 5B, only one additional groove 17 is required which forms the common channels 6a, 6b. This variant makes it possible to significantly reduce the overall plenum thickness suitable for integration in the stacked arrangement of the reactor, compared to the prior art. Replacing conventional piping with additional grooves 16 for delivering gas A, B to the center of the plate 5 also reduces manufacturing costs.

본 발명이 도면 및 전술한 설명으로 자세하게 도시되고 기술되었으나, 이러한 도면 및 설명은 설명적이고 예시적인 것으로 고려되고, 제한적인 것으로 고려되지는 않는다; 본 발명은 기술된 실시예에 한정되지는 않는다. 공개될 실시예의 다른 가변은 당업자에 의해 도면의 연구, 명세서 및 첨부된 청구항으로부터 청구된 발명을 실시함에 있어서 이해되고 영향받을 수 있다. 청구항에서, "포함한다"라는 용어는 다른 요소 또는 단계를 배재하는 것은 아니고, "하나"라는 용어가 복수를 배재하는 것은 아니다. 단지 소정의 방법이 서로 다른 종속항에서 인용될 수 있다는 사실이 이러한 방법의 조합이 유용하게 사용될 수 없음을 나타내는 것은 아니다. 청구항에서 모든 도면부호는 한정하는 범위로 구성되어서는 안 된다.
While the invention has been shown and described in detail in the drawings and foregoing description, these drawings and description are to be considered illustrative and exemplary and not restrictive; The invention is not limited to the described embodiments. Other variations of the embodiments to be disclosed can be understood and influenced by those skilled in the art in practicing the claimed invention from the study of the drawings, the specification and the appended claims. In the claims, the term comprising does not exclude other elements or steps, and the term "one" does not exclude a plurality. Only the fact that certain methods may be cited in different dependent claims does not indicate that a combination of these methods may not be usefully used. All reference signs in the claims should not be construed as limiting the scope.

1 냉각 유닛
2 가스 샤워 유닛
3 배관 네트
4 구멍
5 제2 판
6a, 6b 채널
7 가스 흡입구
8 배출구 개구
9 가스 분배 시스템
10 제1 판
11 반응 챔버
12 냉각 수단
13 분리 판
14 후면 판
15 제2 구멍
16 기준 신호
17 추가 그루브
1 cooling unit
2 gas shower units
3 piping net
4 holes
5 second edition
6a, 6b channel
7 gas inlet
8 Outlet opening
9 gas distribution system
10 first edition
11 reaction chamber
12 Cooling means
13 separator plate
14 backplane
15 second hole
16 reference signal
17 additional grooves

Claims (14)

가스(A, B)를 공급받기 위해 가스 소스에 연결된 가스 흡입구(7) 및 상기 가스 흡입구(7)로부터 복수의 배출구 개구(8)로 상기 가스(A, B)를 기판을 향하는 복수의 위치에서 진공 챔버로 분배하기 위한 가스 분배 시스템(9)을 포함하는 진공 처리에서 처리될 기판을 수용하는 진공 챔버에 있어서,
상기 가스 분배 시스템(9)은 각각 평평한 측을 갖는 제1 판(10) 및 제2 판(5)을 포함하고;
상기 제1 판(10)은 상기 배출구 개구(8)를 형성하는 복수의 구멍(4)을 나타내고;
상기 제2 판(5)은 상기 평평한 측 상에 배열되는 복수의 채널(6a, 6b)을 나타내고,
제1 판(10)의 각 구멍(4)이 상기 제2 판(5)의 채널(6a, 6b)이 끝나는 곳에 배열되어, 상기 가스(A, B)가 상기 각각의 채널(6a, 6b)을 통해 상기 구멍(4)으로 분배될 수 있도록, 상기 제1 판(10) 및 제2 판(5)은 자신의 평평한 측이 서로 직접적으로 접촉하여 함께 장착되고,
각각의 상기 채널(6a, 6b)은 상기 가스 흡입구(7)에 연결되는 적어도 하나의 공통 채널(6a, 6b) 내로 통합되어, 분기 배열을 형성하는,
진공 챔버.
The gas (A, B) at a plurality of locations toward the substrate from a gas inlet (7) connected to a gas source and a plurality of outlet openings (8) from the gas inlet (7) to receive gas (A, B); A vacuum chamber containing a substrate to be processed in a vacuum treatment comprising a gas distribution system 9 for dispensing into a vacuum chamber,
The gas distribution system 9 comprises a first plate 10 and a second plate 5 each having a flat side;
The first plate (10) represents a plurality of holes (4) forming the outlet opening (8);
The second plate 5 represents a plurality of channels 6a, 6b arranged on the flat side,
Each hole 4 of the first plate 10 is arranged at the end of the channels 6a, 6b of the second plate 5 so that the gas A, B is separated from the respective channels 6a, 6b. The first plate 10 and the second plate 5 are mounted together with their flat sides in direct contact with each other so that they can be dispensed into the holes 4 through
Each of the channels 6a, 6b is integrated into at least one common channel 6a, 6b connected to the gas inlet 7, forming a branching arrangement,
Vacuum chamber.
제1항에 있어서,
상기 가스 분배 시스템(9)은 평평한 측을 갖는 백 판(14)을 포함하고, 상기 제2 판(5)은 2개의 마주보는 평평한 측 및 상기 두 측 상의 채널(6a, 6b)을 포함하고, 상기 가스(A, B)가 상기 제2 판(5)의 상기 두 측 상의 채널(6a, 6b)을 통해 분배될 수 있도록 상기 백 판(14) 및 상기 제2 판(5)은 평평한 측이 직접적으로 서로 접촉하여 함께 장착되는,
진공 챔버.
The method of claim 1,
The gas distribution system 9 comprises a back plate 14 having a flat side, the second plate 5 comprises two opposing flat sides and channels 6a and 6b on the two sides, The back plate 14 and the second plate 5 have a flat side so that the gas A, B can be distributed through the channels 6a, 6b on the two sides of the second plate 5. Mounted together in direct contact with each other,
Vacuum chamber.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 가스(A, B)가 상기 제2 판(5)의 각 측의 각각의 채널(6a, 6b)에 분배될 수 있도록 상기 제2 판(5)의 상기 두 측의 각각의 채널(6a, 6b)은 적어도 하나의 공통 채널(6a, 6b)로 통합되는,
진공 챔버.
The method according to claim 1 or 2,
Each channel 6a of the two sides of the second plate 5 such that the gas A, B can be distributed to respective channels 6a, 6b of each side of the second plate 5. 6b) is integrated into at least one common channel 6a, 6b,
Vacuum chamber.
제2항 또는 제3항에 있어서,
상기 제2 판(5)의 두 측의 2 채널(6a, 6b)로부터의 가스(A, B)가 상기 가스(A, B)에 대한 공통 배출구 개구(8)를 형성하는 동일한 구멍(4)으로 분배될 수 있도록 상기 제2 판(5)은 복수의 제2 구멍(15)을 포함하는,
진공 챔버.
The method according to claim 2 or 3,
Gases A, B from two channels 6a, 6b on both sides of the second plate 5 form the same holes 4 forming a common outlet opening 8 for the gases A, B. The second plate 5 comprises a plurality of second holes 15 so as to be dispensed with
Vacuum chamber.
제2항 또는 제3항에 있어서,
상기 제2 판(5)의 2 측의 채널(6a, 6b)로부터 가스(A, B)가 각 측에 대해 각 가스(A, B)에 대해 분리된 배출구 개구(8)를 형성하는 각각의 구멍(4)으로 분배될 수 있도록, 상기 제2 판(5)은 구멍(4)과 각각 관련된 복수의 제2 구멍(15)을 포함하는,
진공 챔버.
The method according to claim 2 or 3,
From the channels 6a, 6b on the two sides of the second plate 5, each of the gases A, B forms an outlet opening 8 separated for each gas A, B for each side. The second plate 5 comprises a plurality of second holes 15 each associated with the hole 4 so that it can be dispensed into the holes 4.
Vacuum chamber.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
하나의 채널(6a, 6b)로부터 다른 채널(6a, 6b)로 분배되는 가스(A, B)가 상기 다른 채널(6a, 6b)의 2개의 단부 사이에서 균일하게 분배되도록, 적어도 하나의 채널(6a, 6b)의 단부는 상기 다른 채널(6a, 6b)과 접하여 위치되는,
진공 챔버.
The method according to any one of claims 1 to 5,
At least one channel (A, B) so that the gas (A, B) distributed from one channel (6a, 6b) to the other (6a, 6b) is evenly distributed between the two ends of the other channel (6a, 6b) The ends of 6a, 6b are located in contact with the other channels 6a, 6b,
Vacuum chamber.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 분기 배열로 분배되는 가스(A, B)가 모든 배출구 개구(8)에 걸쳐 균일하게 분배되도록 상기 채널(6a, 6b)은 상기 가스 흡입구(7) 및 상기 배출구 개구(8) 사이에서 상기 분기 배열을 형성하는 바이너리 트리 방법으로 배열되는,
진공 챔버.
7. The method according to any one of claims 1 to 6,
The channels 6a, 6b are diverged between the gas inlet 7 and the outlet opening 8 so that the gases A, B distributed in the branching arrangement are uniformly distributed over all outlet openings 8. Arranged in a binary tree way to form an array,
Vacuum chamber.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
가스 경로 길이가 상기 가스 흡입구(7) 및 각 배출구 개구(8) 사이에서 동일하도록 상기 채널(6a, 6b)이 제공되는,
진공 챔버.
8. The method according to any one of claims 1 to 7,
The channels 6a, 6b are provided such that a gas path length is the same between the gas inlet 7 and each outlet opening 8,
Vacuum chamber.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 채널(6a, 6b)은 상기 공통 채널(6a, 6b) 및 상기 구멍(4)에 위치되는 각각의 채널(6a, 6b)의 단부 사이에서 좁아지는 방법으로 제공되고, 상기 공통 채널(6a, 6b)은 3mm 이하의 깊이 및 16mm 이하의 폭을 갖고, 상기 구멍(4)에 위치되는 상기 채널(6a, 6b)의 단부는 각각 1.5mm 이하의 깊이 및 3mm 이하의 폭을 갖고, 상기 구멍(4)은 각각 2.2mm 이하의 직경을 갖는,
진공 챔버.
The method according to any one of claims 1 to 8,
The channels 6a and 6b are provided in a manner narrowed between the common channels 6a and 6b and the ends of respective channels 6a and 6b located in the apertures 4 and the common channels 6a and 6b. 6b) has a depth of 3 mm or less and a width of 16 mm or less, and the ends of the channels 6a, 6b located in the hole 4 have a depth of 1.5 mm or less and a width of 3 mm or less, respectively, 4) each have a diameter of 2.2 mm or less,
Vacuum chamber.
제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제2 판(5)의 두께는 15mm 이하인,
진공 챔버.
10. The method according to any one of claims 1 to 9,
The thickness of the second plate 5 is 15 mm or less,
Vacuum chamber.
제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 가스 흡입구(7)부터 상기 배출구 개구(8)까지의 가스 흐름이 상기 제2 판(5)의 측 당 1 slm 이하가 되도록, 상기 채널(6a, 6b) 및 상기 구멍(4)이 제공되는,
진공 챔버.
11. The method according to any one of claims 1 to 10,
The channels 6a, 6b and the holes 4 are provided such that the gas flow from the gas inlet 7 to the outlet opening 8 is 1 slm or less per side of the second plate 5. ,
Vacuum chamber.
제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 가스 분배 시스템(9)은 상기 제2 판(5)을 냉각하는 수단(12)을 포함하는,
진공 챔버.
12. The method according to any one of claims 1 to 11,
The gas distribution system 9 comprises means 12 for cooling the second plate 5,
Vacuum chamber.
제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 채널(6a, 6b)은 그루브로서 제공되는,
진공 챔버.
13. The method according to any one of claims 1 to 12,
The channels 6a, 6b are provided as grooves,
Vacuum chamber.
제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 구멍(4)은 상기 제1 판(10)을 통과하는 홀로서 제공되는,
진공 챔버.
The method according to any one of claims 1 to 13,
The hole 4 is provided as a hole passing through the first plate 10,
Vacuum chamber.
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US10829852B2 (en) * 2018-08-16 2020-11-10 Asm Ip Holding B.V. Gas distribution device for a wafer processing apparatus
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5589002A (en) * 1994-03-24 1996-12-31 Applied Materials, Inc. Gas distribution plate for semiconductor wafer processing apparatus with means for inhibiting arcing
DE10045958B4 (en) * 2000-09-16 2008-12-04 Muegge Electronic Gmbh Device for conducting a gaseous medium into and / or out of a process chamber
DE502007001071D1 (en) * 2007-03-05 2009-08-27 Re Coating plant and gas pipeline system
EP2067877A1 (en) * 2007-11-23 2009-06-10 Applied Materials, Inc. Coating device and method of producing an electrode assembly

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