KR20190098552A

KR20190098552A - 수직일체형 다중 파릴렌 코팅장치 및 이를 이용한 코팅방법

Info

Publication number: KR20190098552A
Application number: KR1020180018638A
Authority: KR
Inventors: 정순원
Original assignee: 정순원
Priority date: 2018-02-14
Filing date: 2018-02-14
Publication date: 2019-08-22

Abstract

본 발명에 따른 수직일체형 파릴렌 코팅장치는 하부챔버, 상기 하부챔버의 내측에 구비되며 내부에 파릴렌이 수용되는 파릴렌수용부, 상기 파릴렌수용부를 가열시키는 제1 가열부, 상기 파릴렌수용부의 상부와 결합되고 상기 파릴렌수용부의 내부와 연통되며 수직방향으로 연장 형성된 열분해튜브, 상기 열분해튜브의 외측 일부 또는 전부를 감싸도록 형성되어 상기 열분해튜브를 가열시키는 제2 가열부, 상기 열분해튜브의 상부에 구비된 상부챔버, 상기 상부챔버의 내측에 구비되고 상기 열분해튜브와 연통되며 내부에 기판이 수용되는 기판수용부, 상기 상부챔버의 내측에 구비되고 냉각수가 순환되어 상기 기판수용부를 냉각시키는 냉각부, 상기 상부챔버와 연결된 진공펌프, 상기 파릴렌수용부, 열분해튜브 및 기판수용부의 온도와 압력을 측정하는 센서부, 상기 센서부의 측정 값에 따라 상기 제1 가열부 및 상기 제2 가열부의 가열온도를 조절하는 열컨트롤러, 상기 센서부의 측정 값에 따라 상기 파릴렌수용부, 상기 열분해튜브 및 상기 기판수용부의 내부 압력을 조절하는 압력컨트롤러 및 상기 하부챔버와 상기 상부챔버에 각각 연결되며 상기 압력컨트롤러에 의해 제어되는 니들밸브를 포함하고, 상기 기판수용부는 높이방향으로 연장 형성되며 높이조절이 가능하도록 서로 이격되어 구성되는 한 쌍의 높이조절프레임, 상기 한 쌍의 높이조절프레임 각각에 구비되는 복수의 고정지그 및 일측이 상기 상부챔버에 연결되고 타측이 상기 한 쌍의 높이조절프레임에 각각 연결되며 상기 한 쌍의 높이조절프레임의 이격되는 거리를 조절하는 한 쌍의 길이조절장치를 포함할 수 있다.
상기와 같은 구성을 갖는 본 발명의 일실시예에 따르면 수직일체형으로 제작되어 파릴렌의 증착을 위한 이동거리가 단축되고 증착효율이 높으며 균일한 증착이 용이하며 다수개의 기판을 동시에 코팅하는데 유리하다.

Description

수직일체형 다중 파릴렌 코팅장치 및 이를 이용한 코팅방법{VERTICAL APPARATUS FOR MULTIPLE COATING WITH PARYLENE AND COATING METHOD THEREOF}

본 발명은 수직일체형 다중 파릴렌 코팅장치 및 이를 이용한 코팅방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 파릴렌을 기화, 열분해, 증착하는 코팅장치를 개선한 수직일체형 다중 파릴렌 코팅장치 및 이를 이용한 코팅방법에 관한 것이다.

일반적으로 파릴렌은 p-자일렌(p-xylene)이 중합되어 있는 폴리머로 기화, 열분해, 중합공정을 거쳐 각종 기질에 박막형태로 증착이 가능하다. 증착된 파릴렌 박막은 투명하고, 방수, 내화학성, 내식성을 갖추고 있는 것으로 알려져 있다. 파릴렌의 증착은 통상적으로 파우더 형태의 파릴렌 모노머를 섭씨 160도 근방에서 p-xylene의 다이머 형태로 기화하며, 기화된 다이머를 650도 근방에서 열분해하여 중합을 일으키는 고반응성 라디칼형태의 파릴렌 모노머을 형성하게 된다. 이와같이 열분해로 얻어진 모노머는 중합하여 기질표면에 증착막을 형성하게 된다.

파릴렌을 증착하기 위한 증착기는 파릴렌 모노머의 기화, 열분해, 증착을 순차적으로 진행하기 위한 각각의 챔버를 연결한 형태로 구성되며, 일반적으로 균일한 박막의 형성을 위해 진공상태에서 일정압력의 모노머가 발생되도록 조절하여 중합이 진행되도록 한다.

도 1은 공지의 파릴렌 코팅장치의 개념도이다.

도 1을 참고하면 기존의 파릴렌 코팅장치는 파릴렌을 기화하기 위한 증발기(Vaporizer), 파릴렌을 열분해하기 위한 열분해기(Pyrolysis), 열분해된 상태의 파릴렌을 기판 등의 기질에 증착하기 위한 증착챔버(Deposition Chamber)로 구성되는 3개의 챔버로 구성된다. 상기 3개의 챔버는 각각의 온도와 압력이 조절되어야 한다.

도 1에 도시된 바와 같이 기존의 파릴렌 코팅장치는 상술한 3개의 챔버로 구성되어 장비의 규모가 커지고, 상기 증발기부터 상기 증착챔버까지 이동거리가 길어 파릴렌의 증착률이 낮고 증착 속도도 느리다.

또한, 파릴렌이 기화된 상태에서 증착된다고 하더라도 기판 등의 기질의 모든 표면에 균일하게 증착되기 어렵고 이를 위하여 파릴렌의 증착 두께가 두꺼워지는 문제점이 있다.

한편, 대한민국등록실용신안 제 20-0278151호에서는 기판이 수용되는 복수의 지그가 안착되며 미닫이 형태로 개폐되는 챔버가 구비되어 다수의 기판을 동시에 코팅할 수 있는 코팅용 챔버가 개시되고 있다.

그러나, 상기 고안은 기 설정된 규격의 기판만을 고정하도록 구성되어 다양한 종류의 코팅 대상을 수용하기 위하여 코팅용 챔버를 교체하여야 하는 불편함이 있다. 또한, 상기 고안에서 기화된 파릴렌이 다수의 연결관을 통해 증착챔버에 도달된 후 기판 등에 증착되도록 구성되어 있으나 파릴렌의 증착 특성상 상기와 같은 구성으로 다수의 기판에 균일한 코팅이 어렵고 파릴렌의 증착 시간도 오래 걸리는 단점이 있다.

(문헌 0001) 대한민국등록실용신안 제 20-0278151호 (문헌 0002) 대한민국공개특허 제 10-2013-0041454호 (문헌 0003) 대한민국공개특허 제 10-2001-0099356호 (문헌 0004) 대한민국등록특허 제 10-0498889호

위와 같은 점을 감안하여 발명된 본 발명의 목적은 증착되는 파릴렌의 이동 거리를 단축하여 빠르고 증착률이 뛰어난 수직일체형 다중 파릴렌 코팅장치 및 코팅방법을 제공하는 것이다.

또한, 기판 등 기질의 표면에 고른 증착이 용이한 수직일체형 다중 파릴렌 코팅장치 및 코팅방법을 제공하는 것이다.

또한, 다수의 기판 등에 동시 코팅이 가능한 한편 기판의 크기나 규모에 따라 조절이 가능한 수직일체형 다중 파릴렌 코팅장치 및 코팅방법을 제공하는 것이다.

또한, 하나의 증착챔버에 다수의 증발기 및 열분해기를 결합하여 작업시간의 단축에 효과가 있는 수직일체형 다중 파릴렌 코팅장치 및 코팅방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 일실시예에 따른 수직일체형 다중 파릴렌 코팅장치는 하부챔버, 하부챔버의 내측에 구비되며 내부에 파릴렌이 수용되는 파릴렌수용부, 파릴렌수용부를 가열시키는 제1 가열부, 파릴렌수용부의 상부와 결합되고 파릴렌수용부의 내부와 연통되며 수직방향으로 연장 형성된 열분해튜브, 열분해튜브의 외측 일부 또는 전부를 감싸도록 형성되어 열분해튜브를 가열시키는 제2 가열부, 열분해튜브의 상부에 구비된 상부챔버, 상부챔버의 내측에 구비되고 열분해튜브와 연통되며 내부에 기판이 수용되는 기판수용부, 상부챔버의 내측에 구비되고 냉각수가 순환되어 기판수용부를 냉각시키는 냉각부, 상부챔버와 연결된 진공펌프, 파릴렌수용부, 열분해튜브 및 기판수용부의 온도와 압력을 측정하는 센서부, 센서부의 측정 값에 따라 제1 가열부 및 제2 가열부의 가열온도를 조절하는 열컨트롤러, 센서부의 측정 값에 따라 상기 파릴렌수용부, 열분해튜브 및 기판수용부의 내부 압력을 조절하는 압력컨트롤러 및 하부챔버와 상부챔버에 각각 연결되며 상기 압력컨트롤러에 의해 제어되는 니들밸브를 포함하고, 상기 기판수용부는, 높이방향으로 연장 형성되며 높이조절이 가능하도록 서로 이격되어 구성되는 한 쌍의 높이조절프레임, 한 쌍의 높이조절프레임 각각에 구비되는 복수의 고정지그 및 일측이 상기 상부챔버에 연결되고 타측이 상기 한 쌍의 높이조절프레임에 각각 연결되며 한 쌍의 높이조절프레임의 이격되는 거리를 조절하는 한 쌍의 길이조절장치를 포함한다.

또한, 한 쌍의 높이조절프레임은 하부부재가 상부부재의 내측으로 삽입되는 텔레스코픽 방식으로 높이를 조절할 수 있다.

또한, 길이조절장치는, 상부챔버의 상부에 결합되며 길이방향으로 연장 형성된 길이조절레일 및 높이조절프레임의 상부와 연결되고 상기 길이조절레일에 결착되어 이동 가능한 레일결착구;를 포함할 수 있다.

본 발명의 일실시예에 따른 파릴렌 코팅방법은 하부챔버, 하부챔버의 내측에 구비되며 내부에 파릴렌이 수용되는 파릴렌수용부, 파릴렌수용부를 가열시키는 제1 가열부, 파릴렌수용부의 상부와 결합되고 파릴렌수용부의 내부와 연통되며 수직방향으로 연장 형성된 열분해튜브, 열분해튜브의 외측 일부 또는 전부를 감싸도록 형성되어 열분해튜브를 가열시키는 제2 가열부, 열분해튜브의 상부에 구비된 상부챔버, 상부챔버의 내측에 구비되고 열분해튜브와 연통되며 내부에 기판이 수용되는 기판수용부, 상부챔버의 내측에 구비되고 냉각수가 순환되어 기판수용부를 냉각시키는 냉각부, 상부챔버와 연결된 진공펌프, 파릴렌수용부, 열분해튜브 및 기판수용부의 온도와 압력을 측정하는 센서부, 센서부의 측정 값에 따라 제1 가열부 및 제2 가열부의 가열온도를 조절하는 열컨트롤러, 센서부의 측정 값에 따라 상기 파릴렌수용부, 열분해튜브 및 기판수용부의 내부 압력을 조절하는 압력컨트롤러 및 하부챔버와 상부챔버에 각각 연결되며 상기 압력컨트롤러에 의해 제어되는 니들밸브를 포함하고, 상기 기판수용부는, 높이방향으로 연장 형성되며 높이조절이 가능하도록 서로 이격되어 구성되는 한 쌍의 높이조절프레임, 한 쌍의 높이조절프레임 각각에 구비되는 복수의 고정지그 및 일측이 상기 상부챔버에 연결되고 타측이 상기 한 쌍의 높이조절프레임에 각각 연결되며 한 쌍의 높이조절프레임의 이격되는 거리를 조절하는 한 쌍의 길이조절장치를 포함하는 수직일체형 다중 파릴렌 코팅장치를 이용하고,

파릴렌수용부에 파릴렌을 공급하는 파릴렌공급단계, 파릴렌공급단계에서 공급된 파릴렌을 제1 가열부를 이용하여 파릴렌 다이머로 기화시키는 기화단계, 기화단계에서 기화된 파릴렌 다이머가 높이 방향으로 열분해튜브의 내부를 통과하면서 제2 가열부에 의해 파릴렌 모너머로 분해되는 분해단계, 분해단계에서 분해된 파릴렌 모너머가 상기 상부챔버의 내부로 이동되고 상부챔버의 내부에 구비된 냉각부를 이용하여 상기 파릴렌 모너머를 파릴렌 폴리머로 냉각시키는 냉각단계 및 냉각단계에서 냉각된 파릴렌 폴리머가 기판수용부에 수용되는 다수의 기판에 증착되는 증착단계를 포함한다.

또한, 상부챔버의 내부에는 복수의 개구홀이 형성되어 파릴렌 모너머를 분산시키는 파릴렌분산판이 구비되고, 높이조절프레임 및 길이조절장치를 이용하여 기판수용부에 수용되는 기판의 크기와 종류에 따라 기판수용부를 조절하는 조절단계 및 분해단계에서 분해된 파릴렌 모너머가 파릴렌분산판에 의해 분산되는 분산단계를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 일실시예에 수직일체형 다중 파릴렌 코팅장치에 따르면 파릴렌의 기화에서 증착까지 파릴렌의 이동거리가 단축되어 공정이 단축되고 증착률이 뛰어나다.

또한, 수직일체형으로 제작되어 소규모로 제작 가능하고 공간의 활용도가 높다.

또한, 파릴렌분산판 또는 공기압분사기가 구비되어 상부챔버 내부의 파릴렌이 분산된 상태로 기판 등의 기질에 증착되므로 균일한 증착이 용이하다.

또한, 코팅이 필요한 물품의 규모에 따라 하나의 상부챔버에 복수의 열분해튜브와 복수의 하부챔버를 결합할 수 있어 사용성이 뛰어나다.

또한, 다수의 기판을 동시에 코팅 가능하고, 기판의 크기에 따라 기판수용부를 조절 가능하므로 사용이 편리하다.

도 1은 종래의 파릴렌 코팅장치를 나타낸 개념도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 수직일체형 다중 파릴렌 코팅장치를 나타낸 개략도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 파릴렌분산판을 나타낸 상세도이다.
도 4은 본 발명의 일실시예에 따른 기판수용부를 나타낸 상세도이다.
도 5는 본 발명의 다른 일실시예에 따른 수직일체형 다중 파릴렌 코팅장치를 나타낸 개략도이다.
도 6은 본 발명의 파릴렌 코팅방법을 나타낸 순서도이다.

본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.

본 발명의 개념에 따른 실시예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본 명세서 또는 출원에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명의 개념에 따른 실시 예를 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

이하, 본 발명을 상세히 설명하도록 한다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 수직일체형 다중 파릴렌(P) 코팅장치를 나타낸 개략도이다.

도 2를 참고하면 본 발명인 수직일체형 파릴렌(P) 코팅장치는 하부챔버(100), 상기 하부챔버(100)의 내측에 구비되며 내부에 파릴렌(P)이 수용되는 파릴렌수용부(110), 상기 파릴렌수용부(110)를 가열시키는 제1 가열부(120), 상기 파릴렌수용부(110)의 상부와 결합되고 상기 파릴렌수용부(110)의 내부와 연통되며 수직방향으로 연장 형성된 열분해튜브(200), 상기 열분해튜브(200)의 외측 일부 또는 전부를 감싸도록 형성되어 상기 열분해튜브(200)를 가열시키는 제2 가열부(210), 상기 열분해튜브(200)의 상부에 구비된 상부챔버(300), 상기 상부챔버(300)의 내측에 구비되고 상기 열분해튜브(200)와 연통되며 내부에 기판(S)이 수용되는 기판수용부(320), 상기 상부챔버(300)의 내측에 구비되고 냉각수가 순환되어 상기 기판수용부(320)를 냉각시키는 냉각부(400), 상기 상부챔버(300)와 연결된 진공펌프(500), 상기 파릴렌수용부(110), 열분해튜브(200) 및 기판수용부(320)의 온도와 압력을 측정하는 센서부, 상기 센서부의 측정 값에 따라 상기 제1 가열부(120) 및 상기 제2 가열부(210)의 가열온도를 조절하는 열컨트롤러 및 상기 센서부의 측정 값에 따라 상기 파릴렌수용부(110), 상기 열분해튜브(200) 및 상기 기판수용부(320)의 내부 압력을 조절하는 압력컨트롤러를 포함한다. 또한, 상기 하부챔버(100)와 상기 상부챔버(300)에 각각 연결되며 상기 압력컨트롤러에 의해 제어되는 니들밸브(520)를 포함할 수 있다. 또한, 상기 기판수용부(320)는, 높이방향으로 연장 형성되며 높이조절이 가능하도록 서로 이격되어 구성되는 한 쌍의 높이조절프레임(321), 한 쌍의 높이조절프레임(321) 각각에 구비되는 복수의 고정지그(322) 및 일측이 상기 상부챔버(300)에 연결되고 타측이 상기 한 쌍의 높이조절프레임(321)에 각각 연결되며 한 쌍의 높이조절프레임(321)의 이격되는 거리를 조절하는 한 쌍의 길이조절장치(323)를 포함한다.

본 발명의 하부챔버(100)는 내부에 파릴렌수용부(110)가 구비되어 파릴렌(P)이 수용되며, 상기 파릴렌수용부(110)에 수용되는 파릴렌(P)은 파우더 형태의 파릴렌(P) 모노머일 수 있다. 상기 하부챔버(100)는 외측으로 개폐되는 개폐부(310)가 형성되어 상기 파릴렌수용부(110)에 파릴렌(P)을 공급하도록 형성된다.

상기 파릴렌수용부(110)에 수용되는 파릴렌(P)은 상기 제1 가열부(120)에 의해 가열되어 기화될 수 있다. 상기 제1 가열부(120)에 의해 가열되는 파릴렌수용부(110)의 온도는 200℃ 이하인 것이 바람직하며, 상기 파릴렌(P)은 200℃ 이하에서 파릴렌(P) 다이머가 형성되면서 상기 파릴렌수용부(110)의 상부로 기화된다.

본 발명의 일실시예에서 하부챔버(100)는 원통형상을 갖고, 상기 하부챔버(100)의 내측에 상기 파릴렌수용부(110) 및 제1 가열부(120)가 구비되며 상기 하부챔버(100)의 일측이 개폐됨에 따라 파릴렌(P)의 수용이 가능하도록 구성된다. 상기 파릴렌수용부(110)는 그릇 형상의 도가니(pot)일 수 있다.

본 발명의 열분해튜브(200)는 상기 파릴렌수용부(110)의 상부와 결합되며 상기 파릴렌수용부(110)에서 기화된 파릴렌(P) 다이머가 상기 열분해튜브(200)를 통과하면서 파릴렌(P) 모노머로 변화된다. 상기 열분해튜브(200)의 내측과 상기 파릴렌수용부(110)의 내측은 서로 연통되며, 상기 열분해튜브(200)의 외측 둘레에는 제2 가열부(210)가 구비된다.

상기 열분해튜브(200)는 석영(Quartz) 소재로 형성될 수 있다. 석영 소재로 형성되는 상기 열분해튜브(200)는 고온에서 변형이 최소화되고 안정적인 파릴렌(P)의 분해가 가능하다.

상기 제2 가열부(210)는 상기 열분해튜브(200)의 외측 둘레 전부 또는 일부를 감싸도록 구비되어 상기 열분해튜브(200)를 가열시키며, 상기 열분해튜브(200)의 가열 온도는 약 700℃이고 바람직하게는 650℃ 내지 680℃로 가열시킨다. 상기 제2 가열부(210)에 의해 상기 열분해튜브(200)가 가열됨에 따라 상기 열분해튜브(200)를 위쪽 방향으로 통과하는 파릴렌(P) 다이머가 파릴렌(P) 모노머로 변화된다.

본 발명의 일실시예에서 상기 제2 가열부(210)는 furnace 구조로서, 상기 열분해튜브(200)의 외측 일부 또는 전부를 둘러싸고 상기 열분해튜브(200)를 가열시킨다. 상기 제2 가열부(210)는 상기 열분해튜브(200)의 높이 방향 길이보다 짧도록 형성될 수 있다.

또한, 상기 열분해튜브(200)의 상부와 하부 또는 상기 제2 가열부(210)의 상부와 하부에는 상기 제2 가열부(210)에 의해 가열되는 열을 차단시키는 열차단부재(211)가 결합될 수 있다. 상기 열차단부재(211)는 하부챔버(100), 열분해튜브(200), 제2 가열부(210) 및 상부챔버(300)의 위치와 결합관계, 소재, 설치환경 등에 따라 다양한 형상과 재질을 가질 수 있다.

본 발명의 상부챔버(300)는 상기 열분해튜브(200)의 상부에 결합되며, 내부에 파릴렌(P)이 증착되는 기판(S) 등이 구비되어 상기 열분해튜브(200)을 통과하는 파릴렌(P) 모너머가 상기 기판(S) 등에 증착된다. 상기 상부챔버(300)의 상부는 일측이 힌지결합되고 타측이 개폐되도록 형성될 수 있으며, 상기 상부챔버(300)의 내부 압력 유지를 위하여 개폐되는 위치에 수밀성 소재가 구비되는 것이 바람직하다.

본 발명에서 상기 기판(S) 등은 실리콘웨이퍼, 글래스, 필름, 고무(엘라스토머) 등이 있을 수 있으며, 표면 증착이 필요한 물품이나 장비 등을 의미한다.

상기 상부챔버(300)의 내측에는 상기 기판(S) 등이 거치되는 기판수용부(320)가 구비된다.

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 기판수용부(320)를 나타낸 상세도이다.

도 4를 참고하면, 상기 기판수용부(320)의 한 쌍으로 구성되는 높이조절프레임(321)은 기판(S)의 개수, 크기 등에 따라 상하 방향의 높이가 조절 가능하도록 구성된다. 본 발명의 일실시예에서 상기 한 쌍의 높이조절프레임(321)은 하부부재가 상부부재의 내측으로 삽입되는 텔레스코픽 방식으로 높이를 조절할 수 있다.

이를 보다 자세히 설명하면, 상기 높이조절프레임(321)은 복수의 부재로 구성되며 각각의 부재는 상부에 구비되는 상부부재의 내부 직경이 하부에 구비되는 하부부재의 내부 직경보다 더 크도록 형성될 수 있다. 상기 상부부재의 내측으로 하부부재가 삽입될 수 있다. 상기와 같은 구성으로 상기 높이조절프레임(321)은 단계적으로 높이가 조절될 수 있다.

상기 복수의 고정지그(322)는 상기 한 쌍의 높이조절프레임(321)에 각각 구비되며 상기 높이조절프레임(321)의 내측 또는 외측으로 돌출되도록 형성되어 상부에 기판(S) 등이 거치되도록 구성된다.

상기 복수의 고정지그(322)는 상기 높이조절프레임(321)에 서로 일정 간격 이격되면서 구비될 수 있다. 상기 높이조절프레임(321)이 텔레스코픽 방식으로 높이조절 기능을 수행하는 경우 상기 복수의 고정지그(322)는 상부부재 및 하부부재의 하부에 각각 구비될 수 있다. 이 경우 상기 높이조절프레임(321)의 하부부재가 상부부재의 내측으로 삽입되어 높이조절프레임(321)의 길이가 짧아진 경우 상기 복수의 고정지그(322) 중 일부 또는 전부는 서로 겹쳐지거나 접촉될 수 있다. 또한, 상기 하부부재가 상부부재의 외측으로 이탈되어 높이조절프레임(321)의 길이가 길어진 경우 상기 복수의 고정지그(322)는 서로 일정간격 이격되도록 위치된다. 상기 서로 일정간격 이격되도록 위치되는 복수의 고정지그(322) 각각에는 기판(S)이 수용될 수 있다.

본 발명의 한 쌍의 길이조절장치(323) 상기 높이조절프레임(321)의 수평방향의 이동을 확보하기 위한 장치로, 상기 상부챔버(300)와 연결되는 한편 상기 한 쌍의 높이조절프레임(321)에 각각 연결된다. 상기 길이조절장치(323)로 인하여 상기 한 쌍의 높이조절프레임(321)의 이격되는 거리가 조절되므로 상기 기판수용부(320)에 수용되는 기판(S)의 크기 및 종류에 관계없이 다양한 기판(S)의 수용이 가능하며, 다양한 형상의 물체 또한 수용 가능하다.

상기 길이조절장치(323)는 상기 상부챔버(300)의 상부에 결합되며 길이방향으로 연장 형성된 길이조절레일 및 상기 높이조절프레임(321)의 상부와 연결되고 상기 길이조절레일에 결착되어 이동 가능한 레일결착구를 포함할 수 있다.

상기 길이조절레일은 상기 상부챔버(300)의 개폐부(310)에 연결되거나 상기 상부챔버(300)의 측벽에 연결될 수 있다. 또한, 상기 길이조절레일은 상기 상부챔버(300)와 착탈 결합될 수 있다. 상기 착탈 결합은 다양한 구성이 사용될 수 있다. 그리고 상기 레일결착구는 상기 높이조절프레임(321)에 연결되고 상기 길이조절레일에 결착된다. 상기 높이조절프레임(321)은 상기 레일결착구에 의해 상기 길이조절레일의 길이방향으로 이동될 수 있다. 상기 길이조절레일 또는 레일결착구에는 롤러가 구비될 수 있다.

상기 길이조절장치(323) 및 상기 높이조절프레임(321)은 상기 상부챔버(300)의 내부에 구비되기 전 먼저 결합된 후 상기 상부챔버(300)에 구비되는 별도의 결합 수단에 의해 착탈 결합되는 것이 바람직하다. 상기 착탈 결합은 다양한 구성이 사용될 수 있다. 상기와 같은 구성을 갖는 본 발명의 일실시예에 따르면 기판수용부(320)와 상부챔버(300)의 착탈이 용이하며 상기 기판(S)의 크기나 종류, 형상에 맞춰 상기 높이조절프레임(321)과 길이조절장치(323)를 조절한 후 상부챔버(300)에 삽입하게 되어 사용이 편리하고 다양한 종류의 기판(S) 등에 사용 가능하게 된다.

본 발명의 다른 일실시예에서 상기 길이조절장치(323)는 일측이 상기 상부챔버(300)의 내측에 연결되고 타측이 상기 높이조절프레임(321)의 외측에 연결된 다수의 실린더일 수 있다. 이 경우 상기 다수의 실린더 내부의 압력을 조절하는 별도의 컨트롤러가 구비되는 것이 바람직하다. 상기 다수의 실린더는 상기 한 쌍의 높이조절프레임(321) 각각에 연결되어 상기 한 쌍의 높이조절프레임(321)의 이격거리를 조절하도록 구성된다.

본 발명의 일실시예에서 상기 기판수용부(320)는 높이방향으로 연장 형성되고 원판 형상을 갖고, 내부가 개구되어 상부에 기판(S) 등이 거치될 수 있다. 상기 기판수용부(320)의 형상 및 크기는 상기 기판(S) 등이 수용되는 본 발명의 목적 범위 내에서 다양하게 변경될 수 있다.

본 발명의 냉각부(400)는 상기 기판수용부(320)의 온도를 냉각시킨다. 이를 위하여 본 발명의 일실시예에서 상기 냉각부(400)는 상기 기판수용부(320)의 외측 둘레 전부 또는 일부를 감싸도록 구비되며, 내부에 냉각수가 흘러 상기 냉각수에 의해 상기 기판수용부(320)의 온도를 낮춘다. 상기 냉각부(400)에는 상기 냉각수의 흐름을 조절하는 밸브 등이 구비될 수 있다.

상기 냉각부(400)에서 냉각되는 기판수용부(320)의 온도는 약 25℃ 정도로 유지되는 것이 바람직하다. 또한, 상기 냉각부(400)는 상기 열컨트롤러에 의해 제어될 수 있다.

상기 냉각부(400)는 냉각수뿐만 아니라 본 발명의 목적 범위 내에서 공지의 다양한 냉각수단이 이용될 수 있다.

본 발명의 일실시예에서 상기 열분해튜브(200)의 하부에는 상기 하부챔버(100)가 일체로 결합되고 상기 열분해튜브(200)의 상부에는 상기 상부챔버(300)가 일체로 결합될 수 있다. 이를 위하여 상기 열분해튜브(200)의 내부는 상기 파릴렌수용부(110) 및 상기 기판수용부(320)와 연통되며, 상기 열분해튜브(200)의 하부는 상기 하부챔버(100)의 상부와 접촉되면서 결합되고 상기 열분해튜브(200)의 상부는 상기 상부챔버(300)의 하부와 접촉되면서 결합된다. 상기와 같은 결합을 갖는 본 발명의 일실시예에 따르면 상기 파릴렌수용부(110)에서 기화된 파릴렌(P)은 상기 기판수용부(320)에 수용되는 기판(S)에 증착되기까지 이동되는 거리가 짧고 기화된 파릴렌(P)이 이동되면서 상기 제2 가열부(210)에 의해 파릴렌(P) 모너머로 변화되므로 더욱 증착 작업 시간이 단축되고 증착 효율이 상승된다.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 파릴렌분산판(330)을 나타낸 상세도이다.

도 3을 참고하면, 본 발명의 일실시예에서 상기 열분해튜브(200)의 내측 또는 상기 상부챔버(300)의 내측에 구비되며 복수의 개구부가 형성된 파릴렌분산판(330)을 더 포함할 수 있다.

상기 파릴렌분산판(330)은 아래에서 위쪽 방향으로 올라오는 파릴렌(P) 기체를 분산시켜 상기 기판수용부(320)에 수용되는 기판(S)에 고른 증착을 용이하게 한다. 상기 파릴렌분산판(330)은 상기 열분해튜브(200)의 내측에 구비되는 경우 상기 열분해튜브(200)와 같은 재질로 형성될 수 있으며, 상기 열분해튜브(200)의 상부에 구비되는 것이 바람직하다. 또한, 상기 파릴렌분산판(330)은 상기 상부챔버(300)의 내측 하부에 구비될 수 있고, 상기 기판수용부(320)보다 낮은 높이에 구비되는 것이 바람직하다.

상기 파릴렌분산판(330)의 면이 상기 기판수용부(320) 또는 파릴렌수용부(110)를 바라보도록 배치될 수 있고, 이 경우 상기 파릴렌분산판(330)의 면에는 복수의 개구홀(331)이 형성된다. 상기 개구홀(331)을 통하여 아래에서 위쪽 방향으로 파릴렌(P) 기체가 통과할 수 있으며, 상기 개구홀(331)의 형상은 다양할 수 있다.

상기 파릴렌분산판(330)은 중심축을 기준으로 회전할 수 있고 이를 위하여 상기 파릴렌분산판(330)은 회전장치(332)와 연결될 수 있다. 이를 보다 자세히 설명하면 상기 회전장치(332)는 상기 상부챔버(300) 또는 열분해튜브(200)의 외측에 구비되며 상기 상부챔버(300) 또는 열분해튜브(200)를 관통하여 상기 파릴렌분산판(330)과 결합된다. 상기 상부챔버(300) 또는 열분해튜브(200)의 내부 압력 유지를 위하여 상기 회전장치(332)와 파릴렌분산판(330)의 연결 선 상에는 메카니컬씰이 구비될 수 있다. 상기 메카니컬씰은 유체의 압력 또는 스프링 등 다양한 방법 및 구성을 가질 수 있다. 상기 파릴렌분산판(330)의 외측 둘레에는 회전암나사(335)가 형성되고 상기 파릴렌분산판(330)의 상면 및 하면 일부가 판고정부에 의해 고정되며, 상기 판고정부의 내측에서 상기 회전암나사(335)와 대응되는 회전수나사(334)가 구비된다. 상기 회전수나사(334)는 상기 회전장치(332)에 의해 동력을 전달받아 상기 회전 암나사와 맞물려 상기 파릴렌분산판(330)을 회전시킨다. 그러나, 상기와 같은 구성은 본 발명의 일실시예일 뿐이므로 상기 회전장치(332)와 상기 파릴렌분산판(330)의 연결방법에 한정되는 것은 아니다.

상기 파릴렌분산판(330)은 복수개가 구비될 수 있고, 복수개의 파릴렌분산판(330)이 구비되는 경우 서로 일정 간격 이격되어 상하 방향을 따라 배치되고 상기 복수개의 파릴렌분산판(330)들에 형성되는 개구홀(331)은 서로 다른 배열을 갖는 것이 바람직하다. 또한, 상기 복수개의 파릴렌분산판(330)들은 서로 회전방향이 다를 수 있다.

상기 회전장치(332) 및 파릴렌분산판(330)의 구성을 갖는 본 발명의 일실시예에 따르면 복수의 개구홀(331)으로 파릴렌(P)이 통과하면서 분산되는 한편, 상기 파릴렌분산판(330)이 회전함에 따라 상기 상부챔버(300) 내부에 와류를 형성되고 이에 따라 기판수용부(320)에 수용되는 기판(S)에는 나선형의 와류가 형성된 상태로 파릴렌(P)이 증착되므로 더욱 균일한 증착이 가능하고, 특히 다수의 기판(S)에 파릴렌(P)을 증착시키는 경우 상부챔버(300) 내부에서 상기 와류에 의해 파릴렌(P)이 상부챔버(300) 구석까지 골고루 분산될 수 있어 더욱 유리한 효과가 있다.

상기 파릴렌분산판(330)을 가열시키는 가열장치(333)(미도시)를 더 포함할 수 있다.

상기 가열장치(333)는 파릴렌분산판(330)을 가열하여 파릴렌분산판(330)에 파릴렌(P)이 증착되는 것을 방지한다. 이를 위하여, 상기 파릴렌분산판(330)에는 복수의 열선이 구비되고 상기 가열기는 상기 복수의 열선을 가열하여 상기 파릴렌분산판(330)의 온도를 높일 수 있다.

본 발명의 일실시예에서 상기 상부챔버(300)와 연결되고 상기 상부챔버(300)의 내부로 공기압을 분사하여 상기 상부챔버(300)의 내부에 와류를 형성하는 공기압분사기(340)를 더 포함할 수 있다.

상기 상부챔버(300)에는 상기 공기압분사기(340)와 상기 파릴렌분산판(330)이 동시에 구비되거나 둘 중 어느 하나가 구비될 수 있다.

상기 공기압분사기(340)는 외부의 공기를 상기 상부챔버(300)의 내부로 분사하여 상기 상부챔버(300)의 내부에 와류를 형성하기 위함으로, 외부의 공기는 상기 상부챔버(300)의 내부 온도로 가열 또는 냉각된 상태로 분사되는 것이 바람직하다. 또한, 상기 공기압분사기(340)에서 외부 공기를 상기 상부챔버(300)의 내부로 분사하는 경우 상기 상부챔버(300)의 내부 압력이 변화될 수 있으므로 상기 공기압분사기(340)의 공기분사는 정밀히 제어되는 것이 더욱 바람직하다. 이를 위하여 상기 공기압분사기(340)의 공기분사는 압력컨트롤러에 의해 제어될 수 있다.

상기 공기압분사기(340)는 상기 상부챔버(300)의 내주면에 구비되어 상기 상부챔버(300)의 내주면과 접하는 접선방향으로 공기를 분사할 수 있다. 상기와 같은 방향으로 분사함에 따라 상기 상부챔버(300)의 내부에는 와류가 형성된다.

상기 공기압분사기(340)는 복수이고 상기 압력컨트롤러에 의해 제어될 수 있다.

상기 상부챔버(300)의 내주면의 규모에 따라 복수의 공기압분사기(340)가 구비될 수 있고 이 경우 상기 공기압분사기(340)는 상기 상부챔버(300)의 내주면의 전후좌우에 위치되고 상기 전후좌우에 위치되는 공기압분사기(340)에서 분사되는 공기분사방향은 상기 상부챔버(300)의 내주면과 접하는 접선방향을 가지되 서로 상충되지 않도록 하나의 방향성을 갖으며 분사하는 것이 바람직하다. 상술한 바와 같이 상기 공기압분사기(340)의 공기 분사는 상기 상부챔버(300)의 내부 압력과 밀접한 관련이 있으므로 상기 압력컨트롤러에 의해 제어되는 것이 바람직하다.

본 발명의 센서부는 상기 하부챔버(100), 열분해튜브(200), 상부챔버(300)의 내부 온도 및 압력을 측정하기 위한 장치를 의미한다. 상기 센서부에는 온도센서, 압력센서 등을 사용할 수 있고, 본 발명의 목적 범위 내에서 다양한 종류의 센서가 사용될 수 있고 다양한 위치에 설치될 수 있다.

상기 센서부에서 측정된 값은 상기 압력컨트롤러 및 열컨트롤러로 전달된다.

상기 압력컨트롤러는 상기 센서부의 측정 값에 따라 상기 하부챔버(100) 및 상기 상부챔버(300)의 내부 압력을 조절함으로써 상기 파릴렌수용부(110) 및 기판수용부(320)의 압력을 조절한다. 상기 하부챔버(100) 및 상부챔버(300)는 각각 상기 진공펌프(500)가 연결되고 상기 하부챔버(100) 및 상부챔버(300)와 진공펌프(500)의 연결선상에는 각각 니들밸브(520)가 결합될 수 있다. 상기 압력컨트롤러는 상기 니들밸브(520)의 개폐를 조절하여 상기 파릴렌수용부(110) 및 기판수용부(320)의 압력을 조절할 수 있다. 상기 압력컨트롤러는 다양한 메커니즘이 적용될 수 있다.

상기 열컨트롤러는 상기 센서부의 측정 값에 따라 상기 제1 가열부(120) 및 제2 가열부(210)를 제어함으로써 상기 파릴렌수용부(110) 및 열분해튜브(200)의 내부 온도를 조절한다. 또한, 상기 냉각부(400)를 제어하여 상기 기판수용부(320)의 온도를 조절할 수 있다. 상기 열컨트롤러는 다양한 메커니즘이 적용될 수 있다.

상기 압력컨트롤러와 상기 열컨트롤러는 서로 유기적으로 결합될 수 있다. 일예로서, 상기 열분해튜브(200)를 통과하는 파릴렌(P)의 이동 거리, 속도 및 온도는 파릴렌(P)의 증착에 중요 요소이고, 상기 이동 거리, 속도 및 온도를 유기적으로 조절하기 위하여 상기 압력컨트롤러와 상기 열컨트롤러가 결합되어 상기 열분해튜브(200)의 내부 온도와 압력이 조절된다. 상기 열분해튜브(200)의 높이가 길어지는 경우 파릴렌(P)이 이동하면서 받는 열이 상대적으로 많아지므로 상기 열분해튜브(200)의 내부 압력을 더 낮추어 파릴렌(P)의 빠른 이동을 유도할 수 있고, 상기 열분해튜브(200)의 내부 온도가 높은 경우 상기 열분해튜브(200)를 이동하는 파릴렌(P)의 온도가 높아지므로 상기 열분해튜브(200)의 내부 압력을 더 낮추어 파릴렌(P)의 빠른 이동을 유도할 수 있다.

본 발명의 진공펌프(500)는 상기 상부챔버(300)와 연결되어 상기 상부챔버(300), 열분해튜브(200) 및 하부챔버(100)의 내부 압력을 저압력으로 유지시킨다. 상기 진공펌프(500)의 상부에는 먼지를 흡입하기 위한 먼지포집기(510)가 장착될 수 있다.

상기 진공펌프(500)는 상기 상부챔퍼 및 상기 하부챔버(100)와 각각 연결될 수 있으며, 각각의 내부 압력을 조절하기 위하여 상기 니들밸브(520)가 결합될 수 있다. 상기 니들밸브(520)는 상기 압력컨트롤러에 의해 제어될 수 있다.

도 5는 본 발명의 다른 일실시예에 따른 수일일체형 다중 파릴렌(P) 코팅장치를 나타낸 개략도이다.

도 5를 참고하면, 본 발명에 따른 하부챔버(100) 및 열분해튜브(200)는 수직일체형으로 결합되어 공지의 파릴렌(P) 코팅장치에 비하여 규모가 작은 장점이 있다. 상기와 같은 장점을 이용하여 본 발명의 일실시예에서 하나의 상부챔버(300)에는 복수의 열분해튜브(200)가 결합되고 복수의 열분해튜브(200) 각각에는 하부챔버(100)가 결합될 수 있다. 이 경우 상기 상부챔버(300)의 크기는 다양할 수 있다. 상기 상부챔버(300)에는 복수의 기판수용부(320)와 복수의 냉각부(400)가 구비된다. 또한, 상기 상부챔버(300)에는 다수의 파릴렌분산판(330)이 구비될 수 있고, 다수의 공기압분사기(340)가 구비될 수 있다. 상기와 같은 구성을 갖는 경우 상기 상부챔버(300) 내부에서 파릴렌(P)의 고른 분산이 용이하다. 상기와 같은 구성을 갖는 본 발명의 일실시예에 따르면 파릴렌(P)의 기화 및 열분해 속도를 증가하여 증착 시간을 크게 단축할 수 있는 장점이 있다.

도 6은 본 발명의 파릴렌(P) 코팅장치를 나타낸 순서도이다.

도 6을 참고하면, 본 발명에 따른 파릴렌(P) 코팅방법은 하부챔버(100), 상기 하부챔버(100)의 내측에 구비되며 내부에 파릴렌(P)이 수용되는 파릴렌수용부(110), 상기 파릴렌수용부(110)를 가열시키는 제1 가열부(120), 상기 파릴렌수용부(110)의 상부와 결합되고 상기 파릴렌수용부(110)의 내부와 연통되며 수직방향으로 연장 형성된 열분해튜브(200), 상기 열분해튜브(200)의 외측 일부 또는 전부를 감싸도록 형성되어 상기 열분해튜브(200)를 가열시키는 제2 가열부(210), 상기 열분해튜브(200)의 상부에 구비된 상부챔버(300), 상기 상부챔버(300)의 내측에 구비되고 상기 열분해튜브(200)와 연통되며 내부에 기판(S)이 수용되는 기판수용부(320), 상기 상부챔버(300)의 내측에 구비되고 냉각수가 순환되어 상기 기판수용부(320)를 냉각시키는 냉각부(400), 상기 상부챔버(300)와 연결된 진공펌프(500), 상기 파릴렌수용부(110), 열분해튜브(200) 및 기판수용부(320)의 온도와 압력을 측정하는 센서부, 상기 센서부의 측정 값에 따라 상기 제1 가열부(120) 및 상기 제2 가열부(210)의 가열온도를 조절하는 열컨트롤러 및 상기 센서부의 측정 값에 따라 상기 파릴렌수용부(110), 상기 열분해튜브(200) 및 상기 기판수용부(320)의 내부 압력을 조절하는 압력컨트롤러, 상기 하부챔버(100)와 상기 상부챔버(300)에 각각 연결되며 상기 압력컨트롤러에 의해 제어되는 니들밸브(520)를 포함하고, 상기 기판수용부(320)는, 높이방향으로 연장 형성되며 높이조절이 가능하도록 서로 이격되어 구성되는 한 쌍의 높이조절프레임(321), 한 쌍의 높이조절프레임(321) 각각에 구비되는 복수의 고정지그(322) 및 일측이 상기 상부챔버(300)에 연결되고 타측이 상기 한 쌍의 높이조절프레임(321)에 각각 연결되며 한 쌍의 높이조절프레임(321)의 이격되는 거리를 조절하는 한 쌍의 길이조절장치(323)를 포함하는 수직일체형 다중 파릴렌(P) 코팅장치를 이용하고,

상기 파릴렌수용부(110)에 파릴렌(P)을 공급하는 파릴렌공급단계(S100), 상기 파릴렌공급단계(S100)에서 공급된 파릴렌(P)을 상기 제1 가열부(120)를 이용하여 파릴렌(P) 다이머로 기화시키는 기화단계(S200), 상기 기화단계(S200)에서 기화된 파릴렌(P) 다이머가 높이 방향으로 상기 열분해튜브(200)의 내부를 통과하면서 상기 제2 가열부(210)에 의해 파릴렌(P) 모너머로 분해되는 분해단계(S300), 상기 분해단계(S300)에서 분해된 파릴렌(P) 모너머가 상기 상부챔버(300)의 내부로 이동되고 상기 상부챔버(300)의 내부에 구비된 냉각부(400)를 이용하여 상기 파릴렌(P) 모너머를 파릴렌(P) 폴리머로 냉각시키는 냉각단계(S500) 및 상기 냉각단계(S500)에서 냉각된 파릴렌(P) 폴리머가 상기 기판수용부(320)에 수용되는 다수의 기판(S)에 증착되는 증착단계(S600)를 포함한다.

또한, 상기 상부챔버(300)의 내부에는 복수의 개구홀(331)이 형성되어 파릴렌(P) 모너머를 분산시키는 파릴렌분산판(330)이 구비되고, 상기 높이조절프레임(321) 및 길이조절장치(323)를 이용하여 기판수용부(320)에 수용되는 기판(S)의 크기와 종류에 따라 기판수용부(320)를 조절하는 조절단계 및 상기 분해단계(S300)에서 분해된 파릴렌(P) 모너머가 상기 파릴렌분산판(330)에 의해 분산되는 분산단계(S400)를 더 포함할 수 있다.

상기 조절단계는 상기 한 쌍의 높이조절프레임(321)을 상하 방향으로 늘리거나 줄이고, 상기 길이조절장치(323)를 이용하여 상기 한 쌍의 높이조절프레임(321)의 서로 이격되는 거리를 조절하는 단계이다. 상기 조절단계를 통해 다양한 종류와 형상의 기판(S) 등을 상기 기판수용부(320)에 수용할 수 있고, 다수의 기판(S)을 동시에 수용할 수 있다.

파릴렌공급단계(S100)는 하부챔버(100)의 일부를 개폐한 후 파릴렌수용부(110)에 파릴렌(P)을 수용하는 단계이고, 기화단계(S200)는 하부챔버(100)의 내측 또는 외측에 구비된 제1 가열부(120)에 의해 상기 파릴렌수용부(110)를 가열하여 파릴렌(P)을 기화시켜 파릴렌(P) 다이머로 변화시키는 단계이고, 분해단계(S300)는 기화단계(S200)에서 기화된 파릴렌(P) 다이머를 상기 열분해튜브(200)의 내부를 높이방향으로 통과하도록 이동시키는 동시에 상기 열분해튜브(200)의 외측 일부 또는 전부를 감싸도록 구비된 제2 가열부(210)에 의해 상기 열분해튜브(200)를 가열함으로써 상기 파릴렌(P) 다이머를 파릴렌(P) 모너머로 변화시키는 단계이다.

상기 파릴렌수용부(110)는 상기 열분해튜브(200)와 내부가 연통되어 있으므로 상기 파릴렌수용부(110)에 수용되는 파릴렌(P)은 상기 하부챔버(100)의 파릴렌수용부(110)에서 상기 열분해튜브(200)를 통과하면서 기화 및 열분해되어 파릴렌(P)의 이동거리가 짧고 파릴렌(P)의 이동이 정체되지 않으므로 코팅 작업의 진행속도가 빠르고 효율이 높은 장점이 있다.

상기 분산단계(S400)는 상기 분해단계(S300) 분해된 파릴렌(P) 모너머가 상기 상부챔버(300)의 내부로 이동되고 상기 상부챔버(300)의 내부에 구비된 파릴렌분산판(330)에 의해 상기 파릴렌분산판(330)에 분산되는 단계로서, 상기 파릴렌분산판(330)에 형성되는 복수의 개구홀(331)을 통과하면서 분산된다.

본 발명의 일실시예에서 상기 분산단계(S400)의 파릴렌분산판(330)은 상기 공기압분사기(340)로 대체될 수 있다. 상기 분산단계(S400)에서 공기압분사기(340)를 이용하는 경우 상기 공기압분사기(340)는 복수일 수 있다.

상기 냉각단계(S500)는 상기 냉각부(400)를 통한 냉각수의 순환에 의해 상부챔버(300)의 내부에서 파릴렌(P) 모너머가 파릴렌(P) 폴리머로 냉각되는 단계이고, 상기 증착단계(S600)는 냉각단계(S500)에서 냉각된 파릴렌(P) 폴리머가 다수의 기판(S)에 증착되는 단계이다. 상기 냉각단계(S500) 및 증착단계(S600)는 동시에 진행될 수 있다.

상기 증착단계(S600)에서 파릴렌(P)이 증착되는 기판(S)은 파릴렌(P)이 기화부터 증착되기까지 이동거리가 짧고 상기 상부챔버(300)에서 분산되어 고른 증착이 가능하다는 장점이 있다.

100 : 하부챔버 110 : 파릴렌수용부
120 : 제1 가열부
200 : 열분해튜브 210 : 제2 가열부
211 : 열차단부재
300 : 상부챔버 310 : 개폐부
320 : 기판수용부 321 : 높이조절프레임
322 : 고정지그 323 : 길이조절장치
330 : 파릴렌분산판
331 : 개구홀 332 : 회전장치
333 : 가열장치 334 : 회전수나사
335 : 회전암나사 340 : 공기압분사기
400 : 냉각부
500 : 진공펌프 510 : 먼지포집기
520 : 니들밸브
S100 : 파릴렌공급단계 S200 : 기화단계
S300 : 분해단계 S400 : 분산단계
S500 : 냉각단계 S600 : 증착단계
S : 기판 P : 파릴렌

Claims

하부챔버;
상기 하부챔버의 내측에 구비되며 내부에 파릴렌이 수용되는 파릴렌수용부;
상기 파릴렌수용부를 가열시키는 제1 가열부;
상기 파릴렌수용부의 상부와 결합되고 상기 파릴렌수용부의 내부와 연통되며 수직방향으로 연장 형성된 열분해튜브;
상기 열분해튜브의 외측 일부 또는 전부를 감싸도록 형성되어 상기 열분해튜브를 가열시키는 제2 가열부;
상기 열분해튜브의 상부에 구비된 상부챔버;
상기 상부챔버의 내측에 구비되고 상기 열분해튜브와 연통되며 내부에 기판이 수용되는 기판수용부;
상기 상부챔버의 내측에 구비되고 냉각수가 순환되어 상기 기판수용부를 냉각시키는 냉각부;
상기 상부챔버와 연결된 진공펌프;
상기 파릴렌수용부, 열분해튜브 및 기판수용부의 온도와 압력을 측정하는 센서부;
상기 센서부의 측정 값에 따라 상기 제1 가열부 및 상기 제2 가열부의 가열온도를 조절하는 열컨트롤러;
상기 센서부의 측정 값에 따라 상기 파릴렌수용부, 상기 열분해튜브 및 상기 기판수용부의 내부 압력을 조절하는 압력컨트롤러; 및
상기 하부챔버와 상기 상부챔버에 각각 연결되며 상기 압력컨트롤러에 의해 제어되는 니들밸브;를 포함하고,
상기 기판수용부는,
높이방향으로 연장 형성되며 높이조절이 가능하도록 서로 이격되어 구성되는 한 쌍의 높이조절프레임;
상기 한 쌍의 높이조절프레임 각각에 구비되는 복수의 고정지그; 및
일측이 상기 상부챔버에 연결되고 타측이 상기 한 쌍의 높이조절프레임에 각각 연결되며 상기 한 쌍의 높이조절프레임의 이격되는 거리를 조절하는 한 쌍의 길이조절장치;를 포함하는 것을 특징으로 하는 수직일체형 다중 파릴렌 코팅장치.
제 1항에 있어서,
상기 한 쌍의 높이조절프레임은 하부부재가 상부부재의 내측으로 삽입되는 텔레스코픽 방식으로 높이를 조절하는 것을 특징으로 하는 수직일체형 다중 파릴렌 코팅장치.
제 1항에 있어서,
상기 길이조절장치는,
상기 상부챔버의 상부에 결합되며 길이방향으로 연장 형성된 길이조절레일; 및
상기 높이조절프레임의 상부와 연결되고 상기 길이조절레일에 결착되어 이동 가능한 레일결착구;를 포함하는 것을 특징으로 하는 수직일체형 다중 파릴렌 코팅장치.
하부챔버;
상기 하부챔버의 내측에 구비되며 내부에 파릴렌이 수용되는 파릴렌수용부;
상기 파릴렌수용부를 가열시키는 제1 가열부;
상기 파릴렌수용부의 상부와 결합되고 상기 파릴렌수용부의 내부와 연통되며 수직방향으로 연장 형성된 열분해튜브;
상기 열분해튜브의 외측 일부 또는 전부를 감싸도록 형성되어 상기 열분해튜브를 가열시키는 제2 가열부;
상기 열분해튜브의 상부에 구비된 상부챔버;
상기 상부챔버의 내측에 구비되고 상기 열분해튜브와 연통되며 내부에 기판이 수용되는 기판수용부;
상기 상부챔버의 내측에 구비되고 냉각수가 순환되어 상기 기판수용부를 냉각시키는 냉각부;
상기 상부챔버와 연결된 진공펌프;
상기 파릴렌수용부, 열분해튜브 및 기판수용부의 온도와 압력을 측정하는 센서부;
상기 센서부의 측정 값에 따라 상기 제1 가열부 및 상기 제2 가열부의 가열온도를 조절하는 열컨트롤러;
상기 센서부의 측정 값에 따라 상기 파릴렌수용부, 상기 열분해튜브 및 상기 기판수용부의 내부 압력을 조절하는 압력컨트롤러; 및
상기 하부챔버와 상기 상부챔버에 각각 연결되며 상기 압력컨트롤러에 의해 제어되는 니들밸브;를 포함하고,
상기 기판수용부는,
높이방향으로 연장 형성되며 높이조절이 가능하도록 구성되는 한 쌍의 높이조절프레임;
상기 한 쌍의 높이조절프레임 각각에 구비되는 복수의 고정지그; 및
일측이 상기 상부챔버에 연결되고 타측이 상기 높이조절프레임에 연결되며 한 쌍의 높이조절프레임의 이격되는 거리를 조절하는 한 쌍의 길이조절장치;를 포함하는 수직일체형 다중 파릴렌 코팅장치를 이용하고,
상기 파릴렌수용부에 파릴렌을 공급하는 파릴렌공급단계;
상기 파릴렌공급단계에서 공급된 파릴렌을 상기 제1 가열부를 이용하여 파릴렌 다이머로 기화시키는 기화단계;
상기 기화단계에서 기화된 파릴렌 다이머가 높이 방향으로 상기 열분해튜브의 내부를 통과하면서 상기 제2 가열부에 의해 파릴렌 모너머로 분해되는 분해단계;
상기 분해단계에서 분해된 파릴렌 모너머가 상기 상부챔버의 내부로 이동되고 상기 상부챔버의 내부에 구비된 냉각부를 이용하여 상기 파릴렌 모너머를 파릴렌 폴리머로 냉각시키는 냉각단계; 및
상기 냉각단계에서 냉각된 파릴렌 폴리머가 상기 기판수용부에 수용되는 다수의 기판에 증착되는 증착단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 파릴렌 코팅방법.
제 4항에 있어서,
상기 상부챔버의 내부에는 복수의 개구홀이 형성되어 파릴렌 모너머를 분산시키는 파릴렌분산판이 구비되고,
상기 높이조절프레임 및 길이조절장치를 이용하여 기판수용부에 수용되는 기판의 크기와 종류에 따라 기판수용부를 조절하는 조절단계; 및
상기 분해단계에서 분해된 파릴렌 모너머가 상기 파릴렌분산판에 의해 분산되는 분산단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 파릴렌 코팅방법.